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Positioning Using Terrestrial Multipath Signals and Inertial Sensors

Gentner, Christian und Pöhlmann, Robert und Ulmschneider, Markus und Jost, Thomas und Zhang, Siwei (2017) Positioning Using Terrestrial Multipath Signals and Inertial Sensors. Mobile Information Systems. Hindawi Publishing Corporation. doi: 10.1155/2017/9170746. ISSN 1574-017X.

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Kurzfassung

This paper extends an algorithm that exploits multipath propagation for position estimation of mobile receivers named Channel-SLAM. Channel-SLAM treats multipath components (MPCs) as signals from virtual transmitters (VTs) and estimates the positions of the VTs simultaneously with the mobile receiver positions. For Channel-SLAM it is essential to obtain angle of arrival (AoA) measurements for each MPC in order to estimate the VT positions. In this paper, we propose a novel Channel-SLAM implementation based on particle filtering which fuses heading information of an inertial measurement unit (IMU) to omit AoA measurements and to improve the position accuracy. Interpreting all MPCs as signals originated from VTs, Channel-SLAM enables positioning also in non-line-of-sight situations. Furthermore, we propose a method to dynamically adapt the number of particles which significantly reduces the computational complexity. A posterior Cramér-Rao lower bound for Channel-SLAM is derived which incorporates the heading information of the inertial measurement unit (IMU). We evaluate the proposed algorithm based on measurements with a single fixed transmitter and a moving pedestrian carrying the receiver and the IMU. The evaluations show that accurate position estimation is possible without the knowledge of the physical transmitter position by exploiting MPCs and the heading information of an IMU.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/114476/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Positioning Using Terrestrial Multipath Signals and Inertial Sensors
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Gentner, ChristianChristian.Gentner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4298-8195NICHT SPEZIFIZIERT
Pöhlmann, Robertrobert.poehlmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7362-9406NICHT SPEZIFIZIERT
Ulmschneider, Markusmarkus.ulmschneider (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7241-7057NICHT SPEZIFIZIERT
Jost, Thomasthomas.jost (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1413-5427NICHT SPEZIFIZIERT
Zhang, Siweisiwei.zhang (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4390-458XNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2017
Erschienen in:Mobile Information Systems
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1155/2017/9170746
Verlag:Hindawi Publishing Corporation
ISSN:1574-017X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Multipath, SLAM, Multipath Assisted Positioning, Simultaneous Localization and Mapping, IMU, Inertial Measurement Unit, Fusion, Positioning, Measurements, Movment Model, Pedestrian
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Kommunikation und Navigation
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R KN - Kommunikation und Navigation
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben GNSS2/Neue Dienste und Produkte (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Kommunikation und Navigation > Nachrichtensysteme
Hinterlegt von: Gentner, Dr. Christian
Hinterlegt am:17 Okt 2017 09:05
Letzte Änderung:03 Nov 2023 14:11

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