仪器仪表学报

作者：孙艺峰，王华杰，吕梦南

单位：孙艺峰,1.中国特种设备检测研究院,,王华杰,1.中国特种设备检测研究院,,吕梦南,1.中国特种设备检测研究院,

关键词：动态时间规整;时间序列;惯性测量单元;误差状态卡尔曼滤波;过山车定位

基金：中国特种设备检测研究院内部科研项目(2021 青年 19)、国家市场监督管理总局科技计划项目(2022MK207)资助

针对过山车难以精准定位的问题,本文提出了一种基于时间序列匹配的过山车定位方法。该方法首先使用动态时间规整(DTW)对惯性测量单元(IMU)的实测与仿真数据进行序列匹配,得到位置估计结果。之后将估计结果作为观测量,在误差状态卡尔曼滤波器(ESKF)中修正IMU预测结果,得到精准的定位结果。为了提高估计结果的准确度,本文提出了分段重组动态时间规整(SRDTW)算法,解决了DTW的匹配失真问题。使用本文方法对过山车进行了定位实验,结果表明,使用Z向加速度和俯仰角进行序列匹配可得到较为准确的估计结果;ESKF滤波后的平均定位误差可达0.24m,较估计结果的定位误差减小45.6%。

来源：2023年第2期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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