近日,国际测量领域TOP期刊《Measurement》(IF:5.6)发表题为“The application of gated recurrent unit algorithm with fused attention mechanism in UWB indoor localization”的研究成果。我院为唯一通讯单位,田亚林硕士为第一作者,连增增副教授为通讯作者,参与以上研究的还有西班牙加泰罗尼亚理工大学M. Amparo Núñez-Andrés教授,以及我院李克昭教授,岳哲老师等。
在众多室内定位与导航应用场景中,非视距误差产生的因素都是由人员移动引起的。因人员移动的自由性,该因素无法被先验控制,只能依照算法模型对数据进行判断。UWB测量数据都是与时间相关的,具有一定的时序性。而深度学习拥有强大的特征提取能力,能够对UWB测量数据中的非视距误差做出一定的修正。因此,该研究将门控循环单元算法(GRU)应用于UWB定位中。GRU能够对UWB时序数据进行处理,提取必要的特征信息,紧接的注意力机制层,能够通过训练对特征进行进一步筛选,使网络注意力集中在重要特征上,进一步提升了模型对非视距的判断能力,最后的全连接层能计算最终的精确坐标。
图1 现场实验方案
图2 误差分布直方图和正态拟合
该论文的研究得到了国家自然科学基金面上项目(42074039,42374029)、河南省自然科学基金项目(202300410180)、河南理工大学青年骨干教师资助计划(2022XQG-08)、河南理工大学博士基金资助项目(B2017-10)、河南省高校基本科研业务费专项资金资助(NSFRF230405,NSFRF210309)等的经费资助。
论文链接: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2024.114835