仪器仪表学报

作者：李荣冰，王念曾，刘建业，王智奇

单位：李荣冰,南京航空航天大学导航研究中心南京211106,,王念曾,南京航空航天大学导航研究中心南京211106,,刘建业,南京航空航天大学导航研究中心南京211106,,王智奇,南京航空航天大学导航研究中心南京211106,

关键词：相对导航;超宽带;测距;卡尔曼滤波

基金：国家自然科学基金（61703207，61703208）、江苏省自然科学基金（BK20170801，BK20170815）项目资助

基于无人飞行器和智能机器人等载体构成的智能集群是当前的研究热点，相邻或相近集群成员之间精确的相对距离是密集集群实现协同控制的关键信息。超宽带（UWB）无线传输技术能传输信息，同时具有厘米级的理论测距精度，在集群的协同导航与控制中具有广阔的应用前景。面向集群成员间相对导航的厘米级测距需求，阐述了UWB的测距方案，分析了实际环境中UWB天线的时钟偏移、节点之间有相对速度和非视距环境引起的测距误差的特性，研究了UWB距离测量的状态检测和误差补偿、估计的方法,采用DW1000超宽带模块构建了实验环境，对所研究的方法进行实验验证。结果表明，所研究的方法可显著提高UWB在实际应用中的测距精度，与传统的测距算法相比，在空旷环境（LOS）状态下误差降低了70%，在非视距环境（NLOS）状态下误差降低了50%。

来源：2019年第5期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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