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    《測繪學報》發表基于數據與模型雙驅動的音頻/慣性傳感器耦合定位方法

    時間:2022-09-15 15:20 | 來源:新華網客戶端 | 作者: | 點擊:
      《測繪學報2022年第51卷第7發表了由武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室主任陳銳志團隊發表的題為《基于數據與模型雙驅動的音頻/慣性傳感器耦合定位方法》的文章。
      文章介紹,隨著城市化發展,室內空間的面積總和增加,高精度室內定位技術對助力人們生活起著一定作用,是推動未來人工智能應用的重要支撐之一。高精度室內外無縫定位技術是支撐新型基礎設施建設和國家戰略需求的重要核心技術。2019年12,北斗全球服務能力全面實現,北斗正向著更泛在、更融合、更智能的綜合時空體系邁進。目前高精度室內定位技術處于百花齊放的狀態。室內定位主要面臨部署成本高、定位精度低、信號覆蓋范圍小和系統泛化能力差等難題。多源融合定位技術是解決這些難題的重要途徑之一,特別地,融合低成本慣導定位源和高精度射頻/音頻定位源是目前具備實用價值的融合定位組合。行人航跡推算定位源具有抑制積分誤差累積的優勢,但是由于用戶手機握持姿態的復雜性和手機慣性傳感器硬件的差異性,其在相對定位精度、手機泛化能力和多握持姿態支撐等方面也存在劣勢,此外,受步頻的影響,PDR定位源的位置更新率低于2 Hz。
      該文章提出了一種基于數據與模型雙驅動的室內多源融合定位新方法。在數據驅動部分,構建一種基于深度學習的PDR神經網絡。傳統PDR方案是以每步為單位,統計人的步頻和步長,PDR的位置更新頻率是在1.5~1.8Hz,基于數據驅動的PDR可以學習人體邁步的全過程,以20 Hz速度矢量輸出,實現高頻PDR位置更新,充分發揮慣性傳感器數據更新率高的優勢。在模型驅動部分,通過擴展卡爾曼濾波,緊密耦合高精度音頻測距觀測量與PDR神經網絡輸出的高頻速度矢量,以20 Hz的位置更新率,實現23 cm的定位精度。與傳統的純模型驅動融合定位方法相比,該方法在定位更新率、定位精度和定位穩定性等方面,都具有明顯優勢。
      《測繪學報》創刊于1957年,是由中國科學技術協會主管、中國測繪學會主辦、《測繪學報》編輯部編輯、測繪出版社有限公司出版的綜合性學術刊物?!稖y繪學報》曾榮獲中國精品科技期刊、百種中國杰出學術期刊、中國國際影響力優秀學術期刊、全國優秀測繪期刊等稱號,入選中國科協精品科技期刊工程項目、中國科技期刊卓越行動計劃項目,并被國內外多個重要數據庫收錄,是我國測繪地理信息科學領域具有重要影響力的學術期刊。

     

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