一种基于GNSS/UWB/DBA融合的室内外无缝切换定位方法技术

本发明专利技术属于定位导航技术领域，具体是一种基于GNSS/UWB/DBA融合的室内外无缝切换定位方法。包括S1：室内环境通过UWB和DBA组合实现三维定位；S2：室内外无缝切换场景通过GNSS、UWB和DBA多源传感器组合实现三维定位；S3：室外环境采用GNSS和DBA组合实现三维定位。本发明专利技术室内采用UWB/DBA组合实现高精度三维定位，相比采用纯UWB实现室内三维定位可减少UWB基站的布设数量节省系统建设成本，又可大幅降低UWB基站布设的难度；室内外无缝切换采用GNSS/UWB/DBA多源传感器融合和室外采用GNSS/DBA组合定位，融合模型简单且精度较高，实现各系统优势互补，可显著提升用户终端在室内及室内外无缝切换定位、城市遮挡、灾害救援等复杂环境下精密定位导航能力。下精密定位导航能力。下精密定位导航能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于GNSS/UWB/DBA融合的室内外无缝切换定位方法


[0001]本专利技术属于定位导航
，具体是一种基于GNSS/UWB/DBA融合的室内外无缝切换定位方法。

技术介绍

[0002]全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）作为重要的时空基础设施，为全球用户提供全球性、全天候、全方位、高精度的定位、导航和授时（Positioning Navigation Timing, PNT）服务，基本满足室外用户大多数场景下的位置服务需求，得到了广泛的应用。但在树下、城市峡谷、隧道、矿坑深部、室内等复杂环境中，GNSS存在严重的多路径效应、信号衰减以及可视卫星较少等问题，极大限制了GNSS的可用性和应用范围，无法满足多等级大众用户对室内外无缝定位“最后一公里”的应用需求。超宽带（Ultra
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wide Band, UWB）较其他技术具有安全性高、功耗低、穿透性能强、抗干扰强、传输速率高、定位精度高（10～20 cm）等一系列优点，已经成为室内定位的首选技术。UWB采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于GNSS/UWB/DBA融合的室内外无缝切换定位方法，其特征在于：包括S1：室内环境通过UWB和DBA组合实现三维定位；S2：室内外无缝切换场景通过GNSS、UWB和DBA多源传感器组合实现三维定位；S3：室外环境采用GNSS和DBA组合实现三维定位。2.根据权利要求1所述的基于GNSS/UWB/DBA融合的室内外无缝切换定位方法，其特征在于：S1的具体实现方法为：将UWB主、从基站布设在同一高度的平面内，其三维位置事先测定，UWB主基站和移动标签上同时集成放置低成本气压计，以UWB主基站高程作为DBA模型高程基准，构建UWB/DBA组合三维定位模型，该模型融合了UWB和DBA两种信号源，以高精度测距和气压观测值为基础联合解算获得移动用户的三维坐标信息。3.根据权利要求2所述的基于GNSS/UWB/DBA融合的室内外无缝切换定位方法，其特征在于：所述的UWB/DBA组合三维定位模型如式1所示，（1）式中，为UWB主基站BS1已知坐标，从基站平面坐标为，标签位置为，为TDOA测量值，为BS1处气压模块读数，为Tag处气压模块读数，为BS1和Tag之间平均摄氏温度，即，为BS1处温度，为Tag处温度。4.根据权利要求3所述的基于GNSS/UWB/DBA融合的室内外无缝切换定位方法，其特征在于：S2的具体实现方法为：S21：在用户从室内到室外无缝切换过渡阶段，判断可见的UWB基站小于3个和GNSS卫星不足4颗时作为阈值条件自动切换为室内外无缝切换场景解算模式；S22：获取GNSS基准站、移动站观测数据以及广播星历数据；获取UWB基站坐标及TDOA数据；获取DBA数据并处理转换为高程数据；S23：GNSS、UWB、DBA观测数据时间同步匹配；S24：构建GNSS/UWB/DBA组合三维定位模型；S25：联合解算获得移动用户的三维坐标信息,实现室内外的连续定位。5.根据权利要求4所述的基于GNSS/UWB/DBA融合的室内外无缝切换定位方法，其特征在于：S24中，GNSS/UWB/DBA组合三维定位模型如式2所示，（2）上式中，第1、2行中表示GNSS观测值之间的双差算子，i和j表示参考值和流动站，k
和s为参考星和非参考星，和表示码伪距和载波相位双差观测值，表示双差站星距，表示双差码伪距观测噪声，表示双差模糊度，表示双差相位观测噪声；第3、4行中为UWB TDOA观测值，为m个UWB基站三维坐标，为用户三维坐标；第5行为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王生亮，董宪姝，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：