提高物流跟蹤系統(tǒng)定位精度的濾波算法

由圖3和圖4可知，常規(guī)卡爾曼濾波算法對(duì)噪聲突變的應(yīng)付能力比較弱，特別是噪聲模型和仿真時(shí)的固定模型相差較大時(shí)，濾波就出現(xiàn)了發(fā)散現(xiàn)象；強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波算法能適應(yīng)濾波過程中的噪聲變化，但是降低了濾波精度。

3 物流跟蹤終端的軟件設(shè)計(jì)
3．1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)
系統(tǒng)主程序主要是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的初始化，短信息的接收、刪除和發(fā)送等功能。初始化包括單片機(jī)各端口的配置、中斷設(shè)置、計(jì)數(shù)器初值設(shè)置、液晶初始化、GSM模塊初始化、串口的初始化設(shè)置等。串口發(fā)送程序包括發(fā)送短信息頭文件(GSM模塊格式選擇，設(shè)置短信息目標(biāo)號(hào)碼)，以及等待TC35i模塊的響應(yīng)(當(dāng)響應(yīng)為“>”時(shí)，繼續(xù)發(fā)送具體的內(nèi)容數(shù)據(jù)。如果有結(jié)果返回，則短信息發(fā)送成功；反之，則重新開始)。對(duì)于短信息接收主要包括3個(gè)步驟：首先發(fā)送讀取短信息的命令；然后GSM模塊返回響應(yīng)；最后對(duì)響應(yīng)進(jìn)行解析得到短信息的內(nèi)容。接收到短信息后，顯示該短信息的內(nèi)容，并刪除GSM模塊中的短信息。主程序流程如圖5所示。

3．2 采集中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)
系統(tǒng)GPS數(shù)據(jù)采集中斷服務(wù)程序子程序流程如圖6所示。實(shí)現(xiàn)的功能是采集GPS模塊數(shù)據(jù)信息，對(duì)所得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，再用強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波算法濾波，并發(fā)送到液晶顯示模塊和GSM模塊。

4 試驗(yàn)結(jié)果
為了驗(yàn)證強(qiáng)卡爾曼濾波算法在GPS定位中的作用，對(duì)使用強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波和未使用濾波算法的GPS定位進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)試對(duì)比。從圖7和圖8中明顯可以看出，使用強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波算法可以有效地抑制衛(wèi)星定位漂移，提高衛(wèi)星定位精度。

結(jié) 語
為了滿足目前貴重物品運(yùn)輸?shù)男枰O(shè)計(jì)開發(fā)了以MSP430F147為控制核心、GPS模塊和GSM模塊為控制對(duì)象的物流跟蹤系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用MSP430單片機(jī)設(shè)計(jì)，體積小、功耗低，接口友好；采用了強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波算法對(duì)GPS數(shù)據(jù)信息濾波，大大提高了定位精度。同時(shí)，本裝置可用于不同的監(jiān)控中心，監(jiān)控中心只要能接收短消息，就可以確定物品的具體位置，方便實(shí)用。經(jīng)過反復(fù)測(cè)試，在沒有障礙物的地方，GPS定位精度高和短信息接收發(fā)送實(shí)時(shí)性好。為了滿足市場(chǎng)不斷變化的需求，還需要進(jìn)一步提高在錯(cuò)綜復(fù)雜的地理環(huán)境下的定位精度，這是后續(xù)階段需要研究的方向。