一种基于自由网平差的UWB基站三维自校准方法

赵保达; 梁艺铧; 武志涛; 张伟; 邓国生; 陈柏璇

doi:10.13988/j.ustl.2025.05.008

辽宁科技大学学报 ›› 2025, Vol. 48 ›› Issue (5) : 382 -390. DOI: 10.13988/j.ustl.2025.05.008

一种基于自由网平差的UWB基站三维自校准方法

赵保达, 梁艺铧, 武志涛, 张伟, 邓国生, 陈柏璇

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摘要

本文提出一种基于自由网平差的超宽带（UWB）基站三维自校准方法，旨在解决传统二维自校准方法在定位中产生的高程误差问题。结合Levenberg Marquardt算法和自由网平差算法，构建了一个三维自校准框架，实现高精度的基站坐标估计。实验结果表明，新方法在不同的室内环境下精度更高、鲁棒性更好。在展厅和办公环境中，新方法的平均位置误差为25.3 mm和30.8 mm，相比传统的Levenberg Marquardt算法，精度提升58.7%和69.8%。通过分析未知基站高度变化、布局变化和已知基站布局变化等因素对自校准精度的影响，验证了该方法在不同实验场景下的鲁棒性。