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专利号: 2017100217642
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种针对UHF-RFID系统的多假设UKF目标跟踪方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:步骤1)利用VIRE方法估计得到移动机器人的初始位置S(x0,y0),确定机器人初始位置所在的标签区域,在区域内均匀布置粒子,并通过这些粒子来描述移动机器人的初始状态;

步骤2)收集各超高频天线的量测信息,通过VIRE方法生成移动机器人的位置估计作为观测输入,然后,应用无迹卡尔曼滤波方法UKF分别对各粒子状态进行预测和更新,并计算各粒子的权值;

所述步骤2)中,所述的量测信息为应用VIRE算法对移动目标位置的估计结果,初始粒子均匀采样,粒子i初始状态分量x,y由VIRE方法估计出,给定任意航向角 初始协方差矩阵为 权值 利用粒子i初始状态 获得2n+1个sigma点;

所述步骤2)中,系统的观测为zk=[xp,k yp,k]T,则得由卡方分布概率密度函数,得每个粒子在各个时

刻的权值 其中,χ2(2)表示自由度为2的卡方分布,xp,k+1,yp,k+1分别为k+1时刻系统观测量zk+1在x方向和y方向上的坐标分量, 和 分别为粒子i在k时刻预测观测量 在x方向和y方向上的分量, 分别为k+1时刻粒子在x方向和y方向上观测协方差矩阵;

步骤3)根据粒子的权值,对其进行筛选,再对其进行重采样;

步骤4)融合筛选之后的粒子得到移动机器人的当前状态估计,重复执行步骤1)—4),以实现UHF-RFID环境下的移动机器人跟踪。

2.如权利要求1所述的针对UHF-RFID系统的多假设UKF目标跟踪方法,其特征在于:所述步骤1)中,初始位置所在的区域表示成Ω,然后在Ω内均匀选取M个粒子,给定这些粒子初始状态为 其中 为随机产生的,把这些粒子状态作为移动机器人的初始状态,初始给定状态变量为二维或多维参数。

3.如权利要求1或2所述的针对UHF-RFID系统的多假设UKF目标跟踪方法,其特征在于:所述步骤3)中,当粒子权值 舍去该粒子;反之,则称该粒子有效并保留,有效粒子数记为nc;同时将对粒子进行重新采样,当有效粒子数nc<η,保留 的粒子,并在方差为σ2范围内进行重新采样,使有效粒子数始终保持在η;反之,则跳过重采样阶段。

4.如权利要求1或2所述的针对UHF-RFID系统的多假设UKF目标跟踪方法,其特征在于:所述步骤4)中,对筛选、重采样后的粒子进行归一化处理,通过采用加权平均的方法融合筛选后的粒子,从而得到移动机器人状态估计。