动作捕捉系统用于室内组合定位技术研究

近年来，随着人们对室内位置服务的需求不断增加，高精度室内定位技术成为定位领域的研究热点。然而，单一定位技术往往难以满足要求。许多学者将惯性导航系统（Inertial Navigation System，INS）与无线定位技术如 WiFi、蓝牙、UWB （Ultra-Wide Band，UWB）等组合，通过两种或以上技术之间的优势互补，提高系统的定位精度，增强其稳定性和环境适应性。

哈尔滨工业大学的研究人员以无人车为定位载体，对基于超宽带（UWB）和惯性导航系统（INS）的室内组合定位技术进行研究，旨在充分发挥 UWB 定位精度高和 INS 自主定位的优势，有效克服 UWB 在非视距环境下定位性能较差和 INS 具有累积误差的局限。

为了验证实际应用中UWB/INS 组合定位技术相对 UWB、INS 单一定位技术的优势以及 EKF、联邦 EKF、UKF、抗差自适应 UKF 的可行性，比较不同组合方式和不同滤波算法的定位精度，研究人员在室内 NLOS 环境下开展 UWB/INS 组合定位实验，并在实验场地中布置了NOKOV度量动作捕捉系统。

在动捕系统的场地范围内布置基站，基站位于同一平面，连线近似为正方形，在基站上粘贴反光标识点利用动捕系统获取四个基站的位置。同时将粘贴反光标识点的 UWB 标签固定在无人车上，利用动捕系统捕捉刚体的姿态。

由于 NOKOV度量 动捕系统的定位精度最高可达亚毫米级别，本文将动捕系统的定位结果作为衡量定位精度的参考值，利用其获取的载体运动数据生成 IMU仿真数据。NOKOV动捕系统支持通过 VRPN 向连接标签的电脑广播数据，连接标签的电脑可以通过 ROS 实时同步订阅 UWB 的测距数据和动捕系统捕捉的载体运动数据，解决了两个系统之间的时间同步问题。

参考文献：

[1]刘丽.基于UWB/INS的室内组合定位技术研究[D].哈尔滨工业大学,2021.DOI:10.27061/d.cnki.ghgdu.2021.001231.

原文链接：https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CMFD&dbname=CMFDTEMP&filename=102