基于AKF的UWB与IMU融合定位示教/再现导航算法研究

毕涛; 刘笠; 黄亚飞; 张猛; 刘帅

doi:10.16339/j.cnki.jsjsyzdh.202601004

计算技术与自动化 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (1) : 26 -32. DOI: 10.16339/j.cnki.jsjsyzdh.202601004

基于AKF的UWB与IMU融合定位示教/再现导航算法研究

毕涛, 刘笠, 黄亚飞, 张猛, 刘帅

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摘要

本文提出一种基于超宽带（UWB）与惯性传感器（IMU）融合的自适应卡尔曼滤波（AFK）定位的示教/再现导航算法，首先构建了自动导引车（AGV）运动学与UWB测量模型，然后设计了双重自适应噪声协方差调整策略，通过新息序列卡方检验动态优化测量噪声协方差R，依据IMU感知的运动状态及UWB信号丢失情况自适应调整过程噪声协方差Q，解决传统卡尔曼滤波参数固定的缺陷。基于以上滤波算法搭建软硬件系统，设计了示教/再现导航算法，示教阶段手动操控AGV获取示教轨迹，再现阶段通过分段PI控制完成对示教轨迹的精确跟踪。实验表明，改进后示教/再现轨迹具有良好的鲁棒性与轨迹跟踪精度。