[發明專利]一種衛星定位濾波方法和裝置

有效

• 申請號: 201210422343.8
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN102937716A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 鄧中亮;尹露;楊磊;席岳;余彥培;詹中偉;董慧;王冠一
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 王希剛

技術領域

本發明涉及衛星定位技術領域，特別涉及一種衛星定位濾波方法和裝置。

背景技術

近年來，衛星定位技術得到了長足的發展。但是，衛星導航系統自身存在著許多誤差源，其中主要誤差源包括：星歷誤差、衛星鐘偏差、接收機測量誤差、大氣誤差（包括對流層和電離層傳播延遲）、多徑效應誤差以及其它隨機干擾誤差等。由這些誤差源導致的定位誤差可從3m到10m不等，在信號質量較差的地方（如城市樓宇間、干擾嚴重區域等），定位誤差可達幾十米甚至上百米。在這種情況下，顯然是不能適用于城市間的導航需求（因為十幾米或是幾十米的誤差可以相隔幾條馬路或幾幢樓房），對接收機直接對衛星定位結果進行濾波處理，將誤差減小到可接受范圍之內，是十分有必要的。

現有技術中濾波器對衛星定位結果進行濾波的過程，以卡爾曼濾波器為例進行介紹。卡爾曼濾波器的構成如圖1所示，系統由消息模型、測量模型和濾波模型組成。其中X為狀態變量，包括解算出的用戶位置及用戶速度，A為狀態轉移模型，C為測量模型，V與W為策動噪聲，y為測量值，K為卡爾曼增益。濾波的過程中只要確定了過程噪聲V_k與測量噪聲W_k的統計特性，再加上目標的初始狀態，就可以達到對衛星定位結果的濾波作用。而V_k與W_k是根據各噪聲的統計特性憑經驗值給出的濾波器參數，它們在卡爾曼濾波系統中不會自動修正，只會一直保持系統初始賦值。因此常用定位結果中的速度分量來對實時地調整V_k與W_k進行參數調整，即在卡爾曼濾波之前，利用一個速度判決器和一個權值分配器，來調整噪聲的統計特性，從而達到最優的濾波效果。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

當周圍環境較差導致衛星定位結果不夠精確時，所得到的速度值也并不精確，因此使用此時通過衛星定位結果中的速度來調整濾波器參數的方法就變得不再可靠。而且在卡爾曼濾波中，狀態變量中也會有速度分量，此時不精確的速度也會導致濾波結果不夠精確。

發明內容

為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種衛星定位濾波方法和裝置。所述技術方案如下：

一方面，提供了一種衛星定位濾波方法，所述方法包括：

根據衛星定位結果中的速度測量值和廣播網定位結果中的速度測量值，確定接收機當前的移動速度；

根據所述當前的移動速度，為當前使用的濾波器選取所述當前的移動速度對應的濾波器參數；

根據所述濾波器參數對所述衛星定位結果和所述廣播網定位結果進行濾波。

其中，所述根據衛星定位結果中的速度測量值和廣播網定位結果中的速度測量值，確定接收機當前的移動速度之前，所述方法還包括：

根據幾何精度因子、偽距測量誤差、定位點有效性、速度有效性信息判斷衛星定位結果和廣播網定位結果是否為奇點；

當所述衛星定位結果或所述廣播網定位結果中存在奇點時，則舍棄奇點對應的衛星定位結果或廣播網定位結果。

其中，所述根據衛星定位結果中的速度測量值和廣播網定位結果中的速度測量值，確定接收機當前的移動速度，包括：

根據幾何精度因子和/或載噪比，對衛星定位結果和廣播網定位結果進行可靠性評估，所述評估結果作為加權計算的加權因子；

將所述衛星定位結果中的速度測量值和所述廣播網定位結果中的速度測量值進行加權計算，確定接收機當前的移動速度。

其中，所述根據所述當前的移動速度，為當前使用的濾波器選取所述當前的移動速度對應的濾波器參數，包括：

判斷所述當前的移動速度是否大于預設閾值；

當所述當前的移動速度大于預設閾值時，根據運動權值分配策略為當前使用的濾波器選取與所述當前的移動速度對應的濾波器參數；

當所述當前的移動速度小于或等于預設閾值時，根據靜止權值分配策略為當前使用的濾波器選取與所述當前的移動速度對應的濾波器參數。

另一方面，提供了一種衛星定位濾波裝置，所述裝置包括：

確定模塊，用于根據衛星定位結果中的速度測量值和廣播網定位結果中的速度測量值，確定接收機當前的移動速度；

選取模塊，用于根據所述當前的移動速度，為當前使用的濾波器選取所述當前的移動速度對應的濾波器參數；

濾波模塊，用于根據所述濾波器參數對所述衛星定位結果和所述廣播網定位結果進行濾波。

其中，所述裝置還包括：