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的固定模型相差較大時，濾波就出現了發散現象；強跟蹤卡爾曼濾波算法能適應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計
3．1 系統主程序設計
系統主程序主要是實現系統的初始化，短信息的接收、刪除和發送等功能。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。串口發送程序包括發送短信息頭文件(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，繼續發送具體的內容數據。如果有結果返回，則短信息發送成功；反之，則重新開始)。對于短信息接收主要包括3個步驟：首先發送讀取短信息的命令；然后GSM模塊返回響應；最后對響應進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 采集中斷服務程序設計
系統GPS數據采集中斷服務程序子程序流程如圖6所示。實現的功能是采集GPS模塊數據信息，對所得的數據信息進行處理，再用強跟蹤卡爾曼濾波算法濾波，并發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定位進行定點測試對比。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
為了滿足目前貴重物品運輸的需要，設計開發了以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，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，方便實用。經過反復測試，在沒有障礙物的地方，GPS定位精度高和短信息接收發送實時性好。為了滿足市場不斷變化的需求，還需要進一步提高在錯綜復雜的地理環境下的定位精度，這是后續階段需要研究的方向。