本发明专利技术公开了一种协同定位方法和装置。协同定位的方法利用导航卫星信号获取观测值，通过通讯网络进行数据交互，获取附近终端测量的观测值；利用两个终端的观测值进行协同计算，获得终端间的关系矢量；利用终端间的矢量关系将邻近终端的伪距转化为本地的伪距信息；利用本地和转化的观测值信息进行位置解算。同时，本发明专利技术提出了一种基于该方法的装置，从而提高定位精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及全球卫星导航、通信网络、车辆网领域，更具体地，涉及基于全球卫星 导航系统以及车联网系统联合进行定位的方法及其装置。
技术介绍
全球卫星导航系统（GNSS)已经广泛的应用于我们生活的各个方面，其重要性不 言而喻。全球导航卫星数目少，一般在24到35颗左右，然而其覆盖范围涉及到全球。因此 在导航系统设计之初主要规划于无遮挡的环境下。在无信号遮挡的环境下给出高精度的定 位结果。然而，随着全球定位系统应用范围的扩大，大量信号严重遮挡的环境下也需要给出 较为精确的定位结果。 导航接收机的定位精度取决于两个方面：信号测量精度与卫星分布几何因子。在 信号遮挡的情况下，卫星分布的几何因子变大，从而影响到了接收机的定位精度。为此需要 采用各种手段来优化卫星分布的几何因子。目前常用的方案是接受多个卫星系统的信号， 通过增加卫星数目来解决卫星几何分布问题，然而该方法需要增加接收机的成本。随着车 辆网的兴起。终端之间能够进行相互通信，可以利用地面终端间的数据交互，构建地面的分 布网络。从而利用地面的分布情况进行卫星观测值的转化，从而隐式扩大卫星数目，不需要 增加接收机成本，成为了未来研究的重点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种基于协同定位的方法和装置，能够利用终端间的相 互通信，优化卫星分布，更好的约束误差范围，从而提高系统的定位精度。 为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的： 本专利技术提供了一种协同定位的方法，所述方法： 利用导航卫星信号获取测量值； 通过通讯网络进行数据交互，获取附近终端测量的测量值； 利用两个终端的测量值进行协同计算，获得终端间的关系矢量； 利用终端间的矢量关系将邻近终端的测量值转化为本地的测量值； 利用本地和转化的测量值信息进行位置解算。 优选的，获取邻近终端测量的测量值包括：通过无线通讯等手段进行数据交互，获 取邻近终端的测量值。其中，测量值包括伪距信息，载波相位测量值，多普勒测量值等信息。 优选的，利用两个终端的测量值进行协同计算，获得终端间的关系矢量，包括：利 用两个终端的测量值采用差分方法，采用最小二乘法或卡尔曼方法计算车辆间的矢量关 系。 优选的，利用终端间的矢量关系将邻近终端的测量值信息转化为本地的测量值信 息，包括：采用矢量映射关系，将邻近终端的测量值信息转化为本地的测量值信息。 优选的，利用本地和转化的测量值信息进行位置解算，包括：利用本地和转化的测 量值信息建立位置解算方程组，利用最小二乘法或卡尔曼方法计算终端的位置。 本专利技术还提供了一种基于协同定位方法的装置，所述装置包括：卫星导航接收模 块、无线数据传输模块、数据处理模块，其中： 卫星导航接收模块，用于获取卫星观测数据； 无线数据传输模块，用于利用无线网络进行数据传输，进行相邻终端的数据交 互； 数据处理模块，用于处理来自卫星导航接收机的卫星观测数据和电文信息，进行 协同定位计算和最后的终端位置解算。 优选的，无线数据传输模块功能包括：通过无线通讯等手段进行数据交互，获取邻 近终端的测量值。其中，测量值包括伪距信息，载波相位测量值，多普勒测量值等信息。 优选的，数据处理模块的功能包括：利用两个终端的测量值进行协同计算，获得终 端间的关系矢量，包括：利用两个终端的测量值采用差分方法，采用最小二乘法或卡尔曼方 法计算车辆间的矢量关系。 优选的，数据处理模块的功能包括：利用终端间的矢量关系将邻近终端的伪距转 化为本地的测量值信息，包括：采用矢量映射关系，将邻近终端的测量值信息转化为本地的 测量值信息。 优选的，相干累加模块功能包括：数据处理模块的功能包括：利用本地和转化的 测量值信息进行位置解算，包括：利用本地和转化的测量值信息建立位置解算方程组，利用 最小二乘法或卡尔曼方法计算终端的位置。 本专利技术提出的协同定位方法和装置能够通过数据共享来优化卫星分布，从而更好 的约束误差范围，提高系统的定位精度。【附图说明】 为了更加清楚的说明本专利技术实施例中的技术方法，下面将对实施例描述中所需的 附图做一下简单介绍： 图1为本专利技术协同定位的流程示意图； 图2为本专利技术实施例的装置结构框图；【具体实施方式】 以下参照附图并结合示意性的实施例来详细说明本专利技术技术方案的特征及其技 术效果，但本专利技术不局限于本实施例。 如图1所示，本专利技术提供了信号捕获方法的一个实施例，所述方法包括以下步骤： 步骤101，读取GNSS测量值、电文，即：利用GNSS接收机捕获卫星信号，并从卫星 信号中获取GNSS测量值和导航电文。其中，测量值包括伪距信息，载波相位测量值，多普勒 测量值等信息。 步骤102,获取附近终端的GNSS测量值。首先利用无线传输设备与邻近终端进行 通信，从而与邻近终端进行数据交互，获取邻近终端的测量值信息。其中，测量值包括伪距 信息，载波相位测量值，多普勒测量值等信息。 步骤103,解算终端间的矢量关系。利用两个终端的测量值采用差分方法，采用最 小二乘法或卡尔曼方法计算车辆间的矢量关系。其中，差分方法可以选用单差模型、双差模 型以及二差模型。 步骤104,利用矢量关系优化伪距信息。利用终端间的矢量关系将邻近终端的伪 距转化为本地的伪距信息，包括：采用矢量映射关系，将邻近终端的测量值信息转化为本地 的测量值信息。同时，也可以利用矢量关系优化本地的伪距信息，得到更加准确的伪距测量 值。 步骤105,计算终端位置。利用本地和转化的测量值信息进行位置解算，包括：利 用本地和转化的测量值信息建立位置解算方程组，利用最小二乘法或卡尔曼方法计算终端 的位置。 通过以上的步骤，可以能够通过数据共享来优化卫星分布，从而更好的约束误差 范围，提高系统的定位精度。 本专利技术的一个实施例如下，但本专利技术并不局限于这一个实现方式。 图2是本专利技术实施例的装置结构示意图，如图2所示，整个装置包括一个GNSS天 线，一个无线数据传输天线，一个GNSS接收机，一个无线数据传输模块，一个处理器。其中， GNSS接收机、无线数据传输模块与处理器组成本专利技术的定向电路。GNSS天线负责GNSS信 号的接收，无线天线负责GNSS测量值的信号接收与发送。本专利技术可以用本装置实现，但不 局限于图2所示装置。 GNSS接收机将GNSS天线接收到的GNSS信号进行处理生成GNSS测量值，生成导航 电文。数据传输接收机负责发送与接收附近车辆所发送的GNSS测量值，处理器对接受到数 据进行处理。 具体实现为：利用导航卫星信号获取测量值，通过通讯网络进行数据交互，获取附 近终端测量的测量值；利用两个终端的测量值进行协同计算，获得终端间的关系矢量；利 用终端间的矢量关系将邻近终端的伪距转化为本地的伪距信息；利用本地和转化的测量值 信息进行位置解算。 如果从GNSS接收机中读取的测量值为有效卫星导航电文，则在处理器中进行导 航电文的解算，解算出时间、卫星运行轨道、电离层延时等与定位相关的重要信息，并根据 本地时间等信息求解出伪距。如果采用网络辅助模式，可以通过网络获取导航电文，以及电 离层、对流层等修正值。当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种协同定位的方法，其特征在于，包括，利用导航卫星信号获取测量值，通过通讯网络进行数据交互，获取附近终端测量的测量值；利用两个终端的测量值进行协同计算，获得终端间的关系矢量；利用终端间的矢量关系将邻近终端的测量值转化为本地的测量值信息；利用本地和转化的测量值信息进行位置解算。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：雷登云，路卫军，张彦彬，崔小欣，黄永灿，于敦山，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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