車載網(wǎng)的新型定位算法

　自從人們把解決交通擁塞和交通事故的目標(biāo)轉(zhuǎn)向車載自組織網(wǎng)以來，車載網(wǎng)已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)課題。對高速運(yùn)動(dòng)的車載來說，車載網(wǎng)是否具有精確實(shí)時(shí)的定位能力，成為解決一切問題的基礎(chǔ)。Hohman等人利用GPS接收機(jī)設(shè)計(jì)了一個(gè)只有2 cm定位誤差的導(dǎo)航系統(tǒng)［1］，但他們并沒有考慮在一些不能使用GPS的區(qū)域，如隧道。張傳斌等人則把UKF濾波方法應(yīng)用到車載導(dǎo)航中［2］，但UKF濾波方法計(jì)算量大，難以滿足高速公路上實(shí)時(shí)性要求很高的車載定位跟蹤系統(tǒng)。針對以上問題，本文提出了一種計(jì)算量小且實(shí)時(shí)性較高的車載網(wǎng)定位跟蹤算法。
　　1 單基站車載定位跟蹤數(shù)學(xué)模型
　　1.1單基站方位時(shí)差聯(lián)合（BTO）定位
　　在單基站車載定位跟蹤系統(tǒng)中，發(fā)射基站用T表示，接收基站用R表示，只要接收站能收到信息就可以完成對車載的定位和跟蹤。如圖1所示，發(fā)射站T和接收站R是固定設(shè)備，它們裝載在路邊設(shè)施（RSU）上并且假設(shè)車載相對于路面是零高度行駛。RL是基線，測量其與車載回波方位的夾角？茲R，發(fā)射站T發(fā)射的信號經(jīng)過車載最后到達(dá)接收站同發(fā)射站T發(fā)射的信號直接到達(dá)接收站的時(shí)間差為？駐Tn，多普勒頻移為fd［3］。
　　
　　基線RL可通過測量工具獲得其精確值，接收基站上的傳感器只需測得車載回波方位角？茲R和發(fā)射基站直接到達(dá)基站的時(shí)間差？駐Tn就能對車載進(jìn)行定位跟蹤。
　　發(fā)射基站與接收基站的距離RL、車載與發(fā)射基站的距離RT和車載與接收基站RR的關(guān)系為：
　　
　　3 仿真
　　為了考察SUKF算法的濾波性能，本次仿真對SUKF、EKF、UKF算法進(jìn)行仿真比較。由于SUKF算法主要是簡化UKF算法，因此本次仿真除了對仿真精度進(jìn)行比較分析外，還將對各種算法的改進(jìn)率等進(jìn)行統(tǒng)合比較分析。