然而，由于磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量地磁噪聲的影響，基于單點(diǎn)粒子濾波器的地磁定位算法在連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)顯著的誤差甚至發(fā)散，從而限制了其遠(yuǎn)程定位精度。

為了解決這一問(wèn)題，哈爾濱工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院羅清華團(tuán)隊(duì)提出了一種基于實(shí)時(shí)順序粒子濾波器的地磁定位方法。

哈工大羅清華團(tuán)隊(duì)方案設(shè)計(jì) 

為了解決算法對(duì)噪聲的靈敏度和累計(jì)誤差導(dǎo)致的精度下降的問(wèn)題，羅清華團(tuán)隊(duì)提出了一種基于實(shí)時(shí)序列粒子濾波器（RSPF）的地磁/測(cè)程綜合定位方法。

團(tuán)隊(duì)以差速機(jī)器人為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，首先，通過(guò)實(shí)時(shí)連續(xù)粒子濾波，在保證實(shí)時(shí)性的同時(shí)，減輕了連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中噪聲的影響；然后，通過(guò)測(cè)程校準(zhǔn)參數(shù)對(duì)測(cè)程的軌跡形狀進(jìn)行校正，提高了該方法的遠(yuǎn)程定位精度；最后，通過(guò)MAGCOM算法對(duì)初步匹配結(jié)果進(jìn)行二次匹配，進(jìn)一步減小了該方法的定位誤差：

計(jì)算結(jié)果表明，利用RSPF有效地降低了磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量噪聲的影響。通過(guò)將測(cè)程校準(zhǔn)參數(shù)納入粒子中，可以實(shí)時(shí)調(diào)整軌跡形狀，避免剛性變換造成的誤差。最后，利用MAGCOM對(duì)初步匹配結(jié)果進(jìn)行二次匹配，進(jìn)一步提高了定位精度。

為了進(jìn)一步證明該算法的實(shí)用性，羅清華團(tuán)隊(duì)部署了一個(gè)真實(shí)差速機(jī)器人場(chǎng)地，將所提出的算法結(jié)果與通過(guò)元客視界FZMotion光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)采集機(jī)器人的真實(shí)軌跡進(jìn)行對(duì)比與評(píng)估。

實(shí)驗(yàn)中，由元客視界提供的FZMotion動(dòng)捕系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)中作為系統(tǒng)真值ground truth（定位精度可以達(dá)到亞毫米級(jí)，角度精度達(dá)到0.01°）

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)通過(guò)遠(yuǎn)程控制器控制機(jī)器人在實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，共采集了10組真實(shí)軌跡進(jìn)行匹配實(shí)驗(yàn)，并對(duì)相關(guān)算法的性能進(jìn)行了比較分析。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，團(tuán)隊(duì)提出的算法比其他算法獲得了更高水平的定位精度。該方法可以有效提高定位精度，為地磁輔助定位提供了重要參考，但仍需要進(jìn)一步的研究來(lái)降低該方法的復(fù)雜性。

關(guān)于元客視界—FZMotion 

元客視界是凌云光設(shè)立的全資子公司，主要面向元宇宙虛擬現(xiàn)實(shí)、Web3.0時(shí)代數(shù)字人、沉浸媒體、全息通信、計(jì)算光學(xué)成像等應(yīng)用，已形成光場(chǎng)建模、運(yùn)動(dòng)捕捉、全景成像、XR 拍攝等在內(nèi)的產(chǎn)品布局。

FZMotion光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)是元客視界自主開(kāi)發(fā)的運(yùn)動(dòng)捕捉采集與分析系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量并記錄三維空間內(nèi)點(diǎn)的軌跡、剛體的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)以及人體動(dòng)作，空間定位精度可以達(dá)到亞毫米級(jí)。