[发明专利]UWB传感器异常值的剔除方法

说明书

本申请是关于一种UWB传感器异常值的剔除方法、电子设备及存储介质，通过平方根信息滤波器对电梯的状态预测进行优化，得到系统状态和系统不确定性的时序转移函数；读取UWB传感器以及惯性测量传感器的数据，得到电梯的状态测量函数；根据惯性测量传感器的数据，通过马氏距离优化UWB传感器的数据；根据系统状态的时序转移函数、系统确定性的时序转移函数以及状态测量函数，通过UWB传感器观测构建当前电梯的系统状态的代价项，得到电梯的下一系统状态的最优估计，以此使得平方根信息滤波器融合惯性测量传感器的加速度数据和UWB传感器的数据，以此来估计电梯的运动状态和运动状态的不确定性，实现实时地剔除UWB传感器数据的异常值。

技术领域

本申请涉及电梯状态估计的技术领域，尤其涉及一种UWB传感器异常值的剔除方法、电子设备及存储介质。

背景技术

目前电梯定位多采用安装在电梯上的旋转编码器和楼层开关构成，对于需要乘坐电梯的服务机器人，需要知道当前电梯的停靠的位置，在不和电梯进行通信获得位置信息的情况下，需要使用外置传感器进行电梯定位。

当使用UWB(超宽带)技术进行电梯定位时，由于UWB定位技术原理的限制，会出现较多的异常值，其测量出的距离数据严重地偏离正确值，这些异常值极度地影响电梯定位精度和稳定性。对于这些异常值，通常会采取滑动窗口均值滤波或者滑动窗口中值滤波的方法，来降低异常值对结果的影响，但这些方法的缺陷是输出的结果会滞后于真实的运动，滞后的时间长度与滑动窗口的长度有关，滞后的数据会对基于电梯运动状态的判断(如电梯停靠)会产生极大的影响。

因此，期望提供UWB传感器异常值的剔除方法，实现系统能准确地判断电梯的运动状态。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种UWB传感器异常值的剔除方法、电子设备及存储介质，旨在解决电梯在运动过程中，由于 UWB传感器的数据异常，从而使得电梯的运动状态判断不准确的问题。

本申请解决上述技术问题的技术方案如下：一种UWB传感器异常值的剔除方法，用于电梯定位系统中，其包括以下步骤：步骤1，设定电梯的初始状态，初始状态包括：电梯的位置以及电梯的速度；步骤2，根据电梯的初始状态预测电梯的下一个系统状态，得到电梯的状态预测；步骤 3，通过平方根信息滤波器对电梯的状态预测进行优化，得到系统状态的时序转移函数和系统不确定性的时序转移函数；步骤4，读取UWB传感器以及惯性测量传感器的数据，得到电梯的状态测量函数；步骤5，根据惯性测量传感器的数据，通过马氏距离优化UWB传感器的数据；步骤6，根据系统状态的时序转移函数、系统确定性的时序转移函数以及状态测量函数，通过UWB传感器观测构建当前电梯的系统状态的代价项，得到电梯的下一系统状态的最优估计。

优选的，还包括：步骤7，根据电梯的下一系统状态的最优估计，更新电梯的系统状态以及电梯的系统不确定性。

优选的，电梯的初始状态为：

x_i＝{v_i,p_i}；

x₀＝{v₀，p₀}；

P₀＝R₀^-1R₀^-T；

其中，x_i表示电梯在i时刻的系统状态真实值，p_i表示电梯在i时刻的位置真实值，v_i表示电梯在i时刻的速度真实值，x₀表示电梯在初始时刻的系统状态真实值，P₀表示系统状态的初始协方差矩阵，R₀表示初始状态的信息矩阵的平方根。

优选的，系统状态的时序转移函数为：