基于激光扫描的室内定位系统的设计与研究

来源：电子测量技术杂志2023年第7期北京时间：

作者：王晓，蒋磊，葛淑伟，万海波，龙凤琪，李锦俊

单位：中国矿业大学(北京) 北京 100083

摘要：室内定位系统在无人机、机器人、医学和VR等领域具有广泛的应用。Lighthouse空间定位技术最初是作为VR设备的跟踪定位系统而开发的，在精度、延迟性上有较大的优势，但该算法的实现常常依赖于集中式的官方跟踪软件，多基站的应用场景部署过程较复杂，且VR设备的跟踪器大、价格高。针对于此，本文提出了单基站的姿态解算算法，并设计了基于FPGA的低成本、轻量化、可扩展的定位跟踪器。定位跟踪器通过捕获来自基站的光学信号，对其进行滤波、解码、数据同步以及姿态解算，通过串口实时输出高精度定位数据，提高了定位系统的集成度以及运算效率。通过搭建实验场景，对本文设计的定位跟踪器和姿态解算算法进行验证，实验结果表明定位系统精度达毫米级，位置抖动范围小于4%。

关键词：室内定位;激光扫描;FPGA;姿态解算;高精度

基金资助：国家自然科学基金重点项目(61936008)资助