[發明專利]衛星導航中結合多普勒測速的定位方法

有效

• 申請號: 201110164385.1
• 申請日: 2011-06-17
• 公開（公告）號: CN102830410A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 馬利華;艾國祥;季海福
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及衛星導航定位技術領域，是一種衛星導航中結合多普勒測速的定位方法，尤其適用于衛星數量很少的衛星導航系統，改進了系統的導航定位性能。

背景技術

通常情況下，在衛星導航定位系統中，用戶終端需要同時觀測4顆(含)以上衛星，才能實現三維定位和鐘差求解。對于衛星數量較少的衛星導航系統，如果利用很少的衛星可以實現定位求解，則可以縮短系統的組建周期，大幅度降低組建系統的成本。

多普勒測速可以為用戶終端提供更多的測量信息，結合測速結果，可以降低衛星導航系統對導航衛星數量的限制。

發明內容

本發明的目的是公開一種衛星導航中結合多普勒測速的定位方法，以提高用戶的定位精度，在衛星星座布局不佳、衛星數量較少時，結合衛星的多普勒測速，確定用戶終端的位置。

為了達到上述目的，本發明的技術解決方案是：

一種衛星導航中結合多普勒測速的定位方法，其包括步驟：

a)至少2顆導航衛星，分別下行調制一路導航信號；

b)用戶終端接收每顆導航衛星下行的一路導航信號，分別測量每顆導航衛星的偽距；

c)同時，用戶終端測量相對于每顆導航衛星的多普勒速度；

d)用戶終端利用b)、c)步所得每顆導航衛星的觀測偽距和多普勒測速信息，實現導航定位。

所述的結合多普勒測速的定位方法，其所述a)中導航信號，包括載波的測距碼和數據碼。

所述的結合多普勒測速的定位方法，其所述d)中實現用戶終端導航定位，是對下列方程組：

vkj=lkjδXk+mkjδYk+nkjδZk-bk-Lkj]]>

eu·ej=vrelvj]]>

利用最小二乘法求解出未知參數矢量ΔX，其中ΔX＝[δX_k?δY_k?δZ_k?b_k]^T，經過多次迭代得到用戶坐標坐標，再進一步把空間直角坐標轉換為用戶終端的大地經緯度和大地高；

其中，為觀測誤差方程的常數項，e_u與e_j為單位矢量，v_rel為實測速度，v_j為衛星速度。

所述的結合多普勒測速的定位方法，其所述用戶終端的定點坐標，被約束在衛星S_j為頂點、偽距為母線的圓椎面上。

所述的結合多普勒測速的定位方法，其所述用戶終端，為固定終端或移動終端。

所述的結合多普勒測速的定位方法，其所述固定終端，為固定衛星接收設備；移動終端，為車載、船載或手持接收設備。

本發明的方法特別適宜于多普勒測速精度很高的衛星導航系統，在衛星星座布局不佳、衛星數量較少時，能夠很好的提高用戶終端的定位精度。

附圖說明