提高物流跟踪系统定位精度的滤波算法

由图3和图4可知，常规卡尔曼滤波算法对噪声突变的应付能力比较弱，特别是噪声模型和仿真时的固定模型相差较大时，滤波就出现了发散现象；强跟踪卡尔曼滤波算法能适应滤波过程中的噪声变化，但是降低了滤波精度。

3物流跟踪终端的软件设计
3．1系统主程序设计
系统主程序主要是实现系统的初始化，短信息的接收、删除和发送等功能。初始化包括单片机各端口的配置、中断设置、计数器初值设置、液晶初始化、GSM模块初始化、串口的初始化设置等。串口发送程序包括发送短信息头文件(GSM模块格式选择，设置短信息目标号码)，以及等待TC35i模块的响应(当响应为“>”时，继续发送具体的内容数据。如果有结果返回，则短信息发送成功；反之，则重新开始)。对于短信息接收主要包括3个步骤：首先发送读取短信息的命令；然后GSM模块返回响应；最后对响应进行解析得到短信息的内容。接收到短信息后，显示该短信息的内容，并删除GSM模块中的短信息。主程序流程如图5所示。

3．2 采集中断服务程序设计
系统GPS数据采集中断服务程序子程序流程如图6所示。实现的功能是采集GPS模块数据信息，对所得的数据信息进行处理，再用强跟踪卡尔曼滤波算法滤波，并发送到液晶显示模块和GSM模块。

4 试验结果
为了验证强卡尔曼滤波算法在GPS定位中的作用，对使用强跟踪卡尔曼滤波和未使用滤波算法的GPS定位进行定点测试对比。从图7和图8中明显可以看出，使用强跟踪卡尔曼滤波算法可以有效地抑制卫星定位漂移，提高卫星定位精度。

结 语
为了满足目前贵重物品运输的需要，设计开发了以MSP430F147为控制核心、GPS模块和GSM模块为控制对象的物流跟踪系统。本系统采用MSP430单片机设计，体积小、功耗低，接口友好；采用了强跟踪卡尔曼滤波算法对GPS数据信息滤波，大大提高了定位精度。同时，本装置可用于不同的监控中心，监控中心只要能接收短消息，就可以确定物品的具体位置，方便实用。经过反复测试，在没有障碍物的地方，GPS定位精度高和短信息接收发送实时性好。为了满足市场不断变化的需求，还需要进一步提高在错综复杂的地理环境下的定位精度，这是后续阶段需要研究的方向。