提高物流跟蹤系統定位精度的濾波算法

由圖3和圖4可知，常規卡爾曼濾波算法對噪聲突變的應付能力比較弱，特別是噪聲模型和仿真時(shí)的固定模型相差較大時(shí)，濾波就出現了發(fā)散現象；強跟蹤卡爾曼濾波算法能適應濾波過(guò)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計
3．1 系統主程序設計
系統主程序主要是實(shí)現系統的初始化，短信息的接收、刪除和發(fā)送等功能。初始化包括單片機各端口的配置、中斷設置、計數器初值設置、液晶初始化、GSM模塊初始化、串口的初始化設置等。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，設置短信息目標號碼)，以及等待TC35i模塊的響應(當響應為“>”時(shí)，繼續發(fā)送具體的內容數據。如果有結果返回，則短信息發(fā)送成功；反之，則重新開(kāi)始)。對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；最后對響應進(jìn)行解析得到短信息的內容。接收到短信息后，顯示該短信息的內容，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)程序設計
系統GPS數據采集中斷服務(wù)程序子程序流程如圖6所示。實(shí)現的功能是采集GPS模塊數據信息，對所得的數據信息進(jìn)行處理，再用強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 試驗結果
為了驗證強卡爾曼濾波算法在GPS定位中的作用，對使用強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)測試對比。從圖7和圖8中明顯可以看出，使用強跟蹤卡爾曼濾波算法可以有效地抑制衛星定位漂移，提高衛星定位精度。

結 語(yǔ)
為了滿(mǎn)足目前貴重物品運輸的需要，設計開(kāi)發(fā)了以MSP430F147為控制核心、GPS模塊和GSM模塊為控制對象的物流跟蹤系統。本系統采用MSP430單片機設計，體積小、功耗低，接口友好；采用了強跟蹤卡爾曼濾波算法對GPS數據信息濾波，大大提高了定位精度。同時(shí)，本裝置可用于不同的監控中心，監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(guò)反復測試，在沒(méi)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(mǎn)足市場(chǎng)不斷變化的需求，還需要進(jìn)一步提高在錯綜復雜的地理環(huán)境下的定位精度，這是后續階段需要研究的方向。