一种基于北斗系统的授时定位系统及其授时定位方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗系统的授时定位系统，包括测距信号应答模块，用于接收卫星转发的测距信号，并发出应答信号；应答信号预处理模块，用于对接收到的应答信号进行预处理，提高应答信号的信噪比；定位解算模块，根据应答信号解算出位置信息；数据库模块，用于记录应答信号预处理模块和定位解算模块的运算数据；位置校准模块，从数据库模块中调取最近两次定位过程的运算数据，对正在进行定位解算的位置信息进行校准。本发明专利技术能够改进现有技术的不足，提高了北斗导航系统的授时定位精度。

A Time Service Positioning System Based on Beidou System and Its Time Service Positioning Method

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗系统的授时定位系统及其授时定位方法
本专利技术涉及北斗系统定位
，尤其是一种基于北斗系统的授时定位系统及其授时定位方法。
技术介绍
随着我国的北斗导航系统的组网完成，越来越对的用户开始使用北斗系统进行导航定位作业。由于我国北斗导航系统的特殊性，传统的提高导航系统授时定位精度的方法在北斗导航系统中使用会存在各种问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于北斗系统的授时定位系统及其授时定位方法，能够解决现有技术的不足，提高了北斗导航系统的授时定位精度。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。一种基于北斗系统的授时定位系统，包括，测距信号应答模块，用于接收卫星转发的测距信号，并发出应答信号；应答信号预处理模块，用于对接收到的应答信号进行预处理，提高应答信号的信噪比；定位解算模块，根据应答信号解算出位置信息；数据库模块，用于记录应答信号预处理模块和定位解算模块的运算数据；位置校准模块，从数据库模块中调取最近两次定位过程的运算数据，对正在进行定位解算的位置信息进行校准。一种上述的基于北斗系统的授时定位系统的授时定位方法，包括以下步骤：A、测距信号应答模块接收卫星转发的测距信号，并发出应答信号；B、应答信号经卫星中转发送至应答信号预处理模块，应答信号预处理模块对接收到的应答信号进行预处理，提高应答信号的信噪比；C、定位解算模块，根据步骤B中处理后的应答信号解算出位置信息；D、应答信号预处理模块和定位解算模块将运算数据发送至数据库模块进行保存；E、位置校准模块从数据库模块中调取最近两次定位过程的运算数据，对正在进行定位解算的位置信息进行校准。作为优选，步骤B中，对应答信号进行预处理包括以下步骤，B1、对应答信号进行滤波处理，得到有效数据和噪声数据；B2、对噪声数据进行分类。作为优选，步骤B1中，滤波处理所使用的滤波函数为，其中，m为滤波函数使用次数，ki为第i次使用滤波函数的优先级参数，α、β、γ为比例系数。作为优选，对滤波处理分离出的离散噪声数据进行拟合，拟合过程中对于数据缺失部分使用相邻的噪声数据段进行线性组合进行补充，然后对拟合后的噪声数据进行平滑处理。作为优选，步骤B2中，根据噪声数据的最大峰值、拟合周期、线性度组成三维聚类中心，并使用上述三维聚类中心对噪声数据进行聚类。作为优选，步骤E中，对正在进行定位解算的位置信息进行校准包括以下步骤，E1、将同一定位过程中的有效数据和每一类噪声数据分别进行对比，确定与有效数据相关度最高的一类噪声数据，计算其相关度函数；E2、求得最近两次定位过程的相关度函数之间的转移函数；E3、使用转移函数对正在进行定位解算的有效数据进行校正，然后使用校正后的有效数据得出授时定位信息。采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本专利技术利用已经解算出的授时定位数据，对正在解算的数据进行校正。校正过程中，使用噪声数据和有效数据的相关度变化状态对有效数据进行校正，降低了数据误差，并且可以降低校正的计算量。本专利技术使用的滤波函数可以提高分离出的噪声数据的线性度，从而便于噪声数据的拟合处理。本专利技术的校正过程不需要额外的数据支持，校正速度快，对硬件要求低，可以有效提高北斗导航系统的授时定位精度。附图说明图1是本专利技术一个具体实施方式的原理图。具体实施方式参照图1，本专利技术一个具体实施方式包括，测距信号应答模块1，用于接收卫星转发的测距信号，并发出应答信号；应答信号预处理模块2，用于对接收到的应答信号进行预处理，提高应答信号的信噪比；定位解算模块3，根据应答信号解算出位置信息；数据库模块4，用于记录应答信号预处理模块2和定位解算模块3的运算数据；位置校准模块5，从数据库模块4中调取最近两次定位过程的运算数据，对正在进行定位解算的位置信息进行校准。一种上述的基于北斗系统的授时定位系统的授时定位方法，包括以下步骤：A、测距信号应答模块1接收卫星转发的测距信号，并发出应答信号；B、应答信号经卫星中转发送至应答信号预处理模块2，应答信号预处理模块2对接收到的应答信号进行预处理，提高应答信号的信噪比；C、定位解算模块3，根据步骤B中处理后的应答信号解算出位置信息；D、应答信号预处理模块2和定位解算模块3将运算数据发送至数据库模块4进行保存；E、位置校准模块5从数据库模块4中调取最近两次定位过程的运算数据，对正在进行定位解算的位置信息进行校准。步骤B中，对应答信号进行预处理包括以下步骤，B1、对应答信号进行滤波处理，得到有效数据和噪声数据；B2、对噪声数据进行分类。步骤B1中，滤波处理所使用的滤波函数为，其中，m为滤波函数使用次数，ki为第i次使用滤波函数的优先级参数，α、β、γ为比例系数。对滤波处理分离出的离散噪声数据进行拟合，拟合过程中对于数据缺失部分使用相邻的噪声数据段进行线性组合进行补充，然后对拟合后的噪声数据进行平滑处理。步骤B2中，根据噪声数据的最大峰值、拟合周期、线性度组成三维聚类中心，并使用上述三维聚类中心对噪声数据进行聚类。步骤E中，对正在进行定位解算的位置信息进行校准包括以下步骤，E1、将同一定位过程中的有效数据和每一类噪声数据分别进行对比，确定与有效数据相关度最高的一类噪声数据，计算其相关度函数；E2、求得最近两次定位过程的相关度函数之间的转移函数；E3、使用转移函数对正在进行定位解算的有效数据进行校正，然后使用校正后的有效数据得出授时定位信息。另外，步骤E1中，有效数据和每一类噪声数据进行对比时，分别通过时域和频域进行对比；然后分别得出时域相关度函数和频域相关度函数，然后将有效数据分别在时域和频域中进行校正，最终将时域的校正结果和频域的校正结果进行拟合。通过在时域和频域分别进行校正，可以利用数据在时域和频域的不同特性，对其偏差进行有效补偿，从而提高解算精度。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于北斗系统的授时定位系统，其特征在于：包括，测距信号应答模块(1)，用于接收卫星转发的测距信号，并发出应答信号；应答信号预处理模块(2)，用于对接收到的应答信号进行预处理，提高应答信号的信噪比；定位解算模块(3)，根据应答信号解算出位置信息；数据库模块(4)，用于记录应答信号预处理模块(2)和定位解算模块(3)的运算数据；位置校准模块(5)，从数据库模块(4)中调取最近两次定位过程的运算数据，对正在进行定位解算的位置信息进行校准。

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗系统的授时定位系统，其特征在于：包括，测距信号应答模块(1)，用于接收卫星转发的测距信号，并发出应答信号；应答信号预处理模块(2)，用于对接收到的应答信号进行预处理，提高应答信号的信噪比；定位解算模块(3)，根据应答信号解算出位置信息；数据库模块(4)，用于记录应答信号预处理模块(2)和定位解算模块(3)的运算数据；位置校准模块(5)，从数据库模块(4)中调取最近两次定位过程的运算数据，对正在进行定位解算的位置信息进行校准。2.一种权利要求1所述的基于北斗系统的授时定位系统的授时定位方法，其特征在于包括以下步骤：A、测距信号应答模块(1)接收卫星转发的测距信号，并发出应答信号；B、应答信号经卫星中转发送至应答信号预处理模块(2)，应答信号预处理模块(2)对接收到的应答信号进行预处理，提高应答信号的信噪比；C、定位解算模块(3)，根据步骤B中处理后的应答信号解算出位置信息；D、应答信号预处理模块(2)和定位解算模块(3)将运算数据发送至数据库模块(4)进行保存；E、位置校准模块(5)从数据库模块(4)中调取最近两次定位过程的运算数据，对正在进行定位解算的位置信息进行校准。3.根据权利要求2所述的基于北斗系统的授时定位系统的授时定位方法，其特征在于：步骤B中，对应答信号进行预处理包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：王喜斌，杨兵，李宏颖，周泽明，姚晓琼，李宗睿，王赛云，王冠宇，裴梦琴，
申请(专利权)人：北华航天工业学院，
类型：发明
国别省市：河北,13