一种面向便携式智能设备的GNSS伪距双差定位方法及系统技术方案

技术编号:18614627 阅读:55 留言:0更新日期:2018-08-05 00:14
一种面向便携式智能设备的GNSS伪距双差定位方法,包括步骤:获取智能设备的原始GNSS观测值,利用连续失周的载波相位观测值对伪距观测值进行平滑处理,获得可见卫星的伪距平滑值;获取并解析基准站的RTCM数据,且对RTCM数据解析后获取基准站位置、基准站伪距观测值和星历;根据伪距平滑值和基准站伪距观测值生成可见卫星的伪距双差观测值;根据星历计算可见卫星的位置;根据伪距双差观测值和可见卫星的位置通过基线矢量解算算法获得智能设备相对于基准站的相对位置;将相对位置转换成本地坐标。有效地降低了伪距观测值的热噪声误差,实现了在智能设备上的实时差分定位;并针对不同运动模型提出相应的滤波器参数设计,大大地提高了定位精度。

【技术实现步骤摘要】
一种面向便携式智能设备的GNSS伪距双差定位方法及系统
本专利技术涉及卫星导航
,具体涉及一种面向便携式智能设备的GNSS伪距双差定位方法及系统。
技术介绍
现有的便携式智能设备(如智能手机、平板电脑等)已经普遍集成了全球导航卫星系统(GNSS)模块,因此,对于使用者而言便可以随时在室外基于卫星信号进行定位与导航。在目前的手机等便携式智能设备中,GNSS定位过程中无论是采用基于GNSS芯片的硬解算还是采用基于应用处理器AP的软解算,都是单点定位的原理,但由于手机内部诸如天线、低噪放、晶振等硬件性能较差,导致手机观测值的热噪声、多路径误差等都较大,因此,目前的定位精度大约在10m左右,这难以满足未来的需求。为了提高定位精度,一种常见方法是在安卓底层开发或者APP开发时对输出定位结果增加滤波平滑模块,但这只能减小随机噪声的影响,而且降低了输出更新速率,对运动中手机的效果更差。另一种方法是采用A-GNSS,利用蜂窝基站提供辅助信息给手机,增强手机对弱信号的捕获和跟踪能力,从而提高定位精度,但这种技术需要GNSS芯片增加额外的接收辅助信息的模块,而且由于本质上没有减少观测值误差,因此,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向便携式智能设备的GNSS伪距双差定位方法,其特征在于,包括步骤:获取智能设备的原始GNSS观测值,将所述原始GNSS观测值转换成所有可见卫星的伪距观测值、载波相位观测值和多普勒观测值;利用连续失周的所述载波相位观测值对所述伪距观测值进行平滑处理,获得可见卫星的伪距平滑值;获取并解析基准站的RTCM数据,且对所述RTCM数据解析后获取基准站位置、基准站伪距观测值和星历;根据所述伪距平滑值和基准站伪距观测值生成可见卫星的伪距双差观测值;根据所述星历计算可见卫星的位置;根据所述伪距双差观测值和可见卫星的位置通过基线矢量解算算法获得智能设备相对于基准站的相对位置;将所述相对位置转换成本地坐...

【技术特征摘要】
1.一种面向便携式智能设备的GNSS伪距双差定位方法,其特征在于,包括步骤:获取智能设备的原始GNSS观测值,将所述原始GNSS观测值转换成所有可见卫星的伪距观测值、载波相位观测值和多普勒观测值;利用连续失周的所述载波相位观测值对所述伪距观测值进行平滑处理,获得可见卫星的伪距平滑值;获取并解析基准站的RTCM数据,且对所述RTCM数据解析后获取基准站位置、基准站伪距观测值和星历;根据所述伪距平滑值和基准站伪距观测值生成可见卫星的伪距双差观测值;根据所述星历计算可见卫星的位置;根据所述伪距双差观测值和可见卫星的位置通过基线矢量解算算法获得智能设备相对于基准站的相对位置;将所述相对位置转换成本地坐标。2.如权利要求1所述的GNSS伪距双差定位方法,其特征在于,所述连续失周的载波相位观测值的伪距平滑迭代公式为:其中,ρk和ρs,k是k历元时的伪距观测值和伪距平滑值,φk是k历元时的载波相位观测值,λ是载波波长,M是平滑时间常数,N是载波相位观测值需要补偿的相位差,所述迭代公式的初始条件为ρs,1=ρ1。3.如权利要求2所述的GNSS伪距双差定位方法,其特征在于,所述载波相位观测值需要补偿的相位差N的确定包括步骤:设N的默认值为0,利用所述伪距观测值减去所述伪距平滑值,获取平滑误差值;对P个平滑误差值进行平均获得平均值,P的选取为M的1/3~1/2;对所述平均值进行历史求和后再求平均获得历史平均值e;对所述历史平均值做差分,然后再求绝对值,获得差分绝对值;当所述差分绝对值小于阈值1时,则将当前的历史平均值e代入下式计算获取N,并对N进行锁定,直至下一次迭代计算中差分绝对值大于阈值1时,重新计算N;4.如权利要求1所述的GNSS伪距双差定位方法,其特征在于,获得可见卫星的伪距平滑值之后,还包括对所述伪距平滑值设置收敛标志位的步骤。5.如权利要求4所述的GNSS伪距双差定位方法,其特征在于,根据所述伪距平滑值和基准站伪距观测值生成伪距双差观测值,具体为:计算智能设备与基准站的共视卫星的单差观测值;在所述共视卫星中选取高度角最高且伪距平滑值收敛的卫星作为基准卫星;根据所述基准卫星的单差观测值计算采用所述共视卫星中剩余卫星的伪距双差观测值。6.如权利要求1所述的GNSS伪距双差定位方法,其特征在于,所述基线矢量解算之前,还包括对所述伪距双差观测值的有效标志位置1或0的步骤:...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘强刘佩林应忍冬王玉泽武子达
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海,31

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