[發(fā)明專利]基于局部定位信息提高GPS定位精度的方法

有效

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• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102928860A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設計）人: 吳陳沭;楊錚;劉云浩
• 申請（專利權）人: 無錫清華信息科學與技術國家實驗室物聯(lián)網(wǎng)技術中心
• 主分類號: G01S19/47
• 分類號: G01S19/47
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 馬曉亞

技術領域

本發(fā)明涉及定位技術領域，尤其涉及一種基于局部定位信息提高GPS定位精度的方法。

背景技術

自1964年投入使用以來，全球定位系統(tǒng)（Global?Positioning?System，GPS）在航天航海、道路交通、工業(yè)生產(chǎn)、精準農(nóng)業(yè)等各行各業(yè)發(fā)揮了舉足輕重的作用，甚至一度促進了眾多領域的技術變革。進入21世紀以來，隨著智能手機的普及和GPS定位模塊在智能手機中的集成，GPS開始走進千家萬戶，改變無數(shù)智能手機用戶的工作方式和生活習慣。基于位置的服務，諸如社交網(wǎng)絡的位置簽到、基于地理位置的廣告或信息推送、基于地理位置的社交網(wǎng)絡等，已經(jīng)悄然滲透到許多普通市民的日常生活中。而GPS作為覆蓋全球的定位系統(tǒng)，則是其背后最有力的推動者之一。在過去的幾年中，GPS以其全球覆蓋的高可用性和高可靠性等，逐漸取得了全球成千上萬用戶的青睞。然而，由于受到衛(wèi)星數(shù)量及位置、大氣層條件、自然障礙物的屏蔽等多方面條件的影響，原始的GPS存在較大的定位誤差，無法滿足一些特定場景下的應用。盡管在官方公布的數(shù)據(jù)中，使用高質(zhì)量接收器時GPS定位精度可以達到3米左右，但在普通應用中，尤其是以手機為定位終端時，用戶實際所能獲取的精度則往往能在1米到20米之間波動，具體誤差取決于其所處的環(huán)境及其接收端模塊等。尤為明顯的是，盡管平均誤差不算大，能滿足大部分的應用需求，但是GPS的單次定位誤差依然較大。

為了解決上述問題，GPS增強系統(tǒng)如輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（Assisted?Global?Positioning?System，AGPS）和差分全球定位系統(tǒng)（Difference?Global?Positioning?System，DGPS）等相繼被提出來，用以增強GPS的精度、覆蓋率、定位耗時等。AGPS為GPS終端提供更快速的定位服務，通過已知準確位置的參考點（如被準確定位了的手機基站等），快速地給出被定位目標的初始位置。DGPS同樣利用到已知位置的參考點，但與AGPS不同的是，DGPS對比這些參考點的準確位置和其GPS位置之間的差異，并將這種差異通過特定的網(wǎng)絡連接廣播給被定位目標。而被定位目標這利用這樣的差異來消除GPS偏差。通過這種方式，DGPS最高能達到厘米級別的定位精度。

但是，傳統(tǒng)的GPS增強系統(tǒng)包括DGPS、AGPS等都需要特殊的網(wǎng)絡架構或者已知準確位置的參考點如準確定位了的手機基站等，往往需要特殊的組織機構維護運行，并且只有在世界部分地區(qū)可用，難以實現(xiàn)隨時隨地可用。隨著無線通信技術的革新，無線自組織網(wǎng)絡和智能手機都得到了空前的發(fā)展。無線自組織網(wǎng)絡如無線傳感網(wǎng)絡、車輛網(wǎng)絡等，通常被部署在野外、森林、城市等區(qū)域以實現(xiàn)對自然環(huán)境等的監(jiān)控。由于要獲取特定地點相關的信息，位置信息在這些無線網(wǎng)絡的應用中顯得尤為重要。過去幾年，無線網(wǎng)絡的定位技術也得到廣泛研究，大量的無線網(wǎng)絡定位如基于測距的定位、基于非測距的定位等先后被提出。相比于GPS，無線網(wǎng)絡的定位技術往往能提供高精度的相對定位信息，即定位能做到米甚至厘米級別，但是只能反映出無線網(wǎng)絡節(jié)點之間的相對位置關系，不具備全球坐標意義。另一方面，由于越來越多功能豐富的傳感器如加速度傳感器、陀螺儀、指南針等被集成于智能手機中，基于智能手機的慣性導航技術也被深入研究和普及推廣。慣性導航技術通過捕捉智能手機用戶的動作行為，計算其位移和方向，從而計算其移動過程中的位置坐標，同樣也提供了較高精度的相對定位信息，但不具備全球坐標意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于局部定位信息提高GPS定位精度的方法，其利用手機慣性導航技術或者自組織網(wǎng)絡所提供的局部定位信息，修正較大的GPS定位偏差，提高了GPS定位精度。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種基于局部定位信息提高GPS定位精度的方法，包括如下步驟：

A、獲取局部定位信息，其中，包含n個節(jié)點的局部定位信息L={w₁,w₂,w₃,…,w_n}，局部坐標w_j＝(u_j,v_j)，n為正整數(shù)，j為1到n之間的整數(shù)；