[發(fā)明專利]一種導(dǎo)航終端定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410001974.1
• 申請(qǐng)日: 2014-01-01
• 公開（公告）號(hào): CN103760583A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李秀魁;楊樂(lè);付寅飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳北斗國(guó)芯科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S19/45
• 分類號(hào): G01S19/45
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 李悅;齊文劍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域的衛(wèi)星導(dǎo)航定位信息處理。

背景技術(shù)

隨著北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的成功發(fā)射，北斗（二代）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將逐步具有全球覆蓋能力，并能提供高精度定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)。但北斗導(dǎo)航系統(tǒng)因?yàn)椴捎门cGPS（Global?Positioning?System）系統(tǒng)相類似的工作原理，其在應(yīng)用中也將面臨GPS系統(tǒng)中存在的諸多問(wèn)題。使用GPS終端導(dǎo)航的司機(jī)可能都有因GPS衛(wèi)星信號(hào)丟失而迷路的經(jīng)歷，特別是在隧道中、高架橋下或密集高樓區(qū)中。其主要原因就是在這些區(qū)域中，導(dǎo)航終端很難獲得足夠的衛(wèi)星信號(hào)以實(shí)現(xiàn)定位。另外一種情況是在室內(nèi)，即使將來(lái)北斗系統(tǒng)所有衛(wèi)星都成功發(fā)射運(yùn)行，導(dǎo)航終端仍可能因?yàn)楂@得的衛(wèi)星少于四顆，而不能完成精確定位。在這些情形下，導(dǎo)航終端有可能獲得部分衛(wèi)星（少于四顆），如一顆或兩顆衛(wèi)星。對(duì)于只獲得部分衛(wèi)星的終端，如果能從其他設(shè)備處獲取更多不同衛(wèi)星的導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息，并綜合自身獲得的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)和其他相關(guān)信息，那么該終端就可能實(shí)現(xiàn)定位。對(duì)導(dǎo)航終端，如果沒(méi)有固定有效的定位輔助設(shè)備，一種可行方案是導(dǎo)航終端從其他導(dǎo)航終端獲取額外衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息。這樣，相鄰終端可共享衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)以互助協(xié)作獲得定位。導(dǎo)航終端協(xié)作定位將會(huì)有廣泛的應(yīng)用，如室內(nèi)定位、樓群間定位、戰(zhàn)場(chǎng)上士兵在惡劣環(huán)境下如隧道內(nèi)或隱蔽建筑物內(nèi)的互助定位等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種導(dǎo)航終端定位方法，其能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航終端之間相互協(xié)作定位。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種導(dǎo)航終端定位方法，其包括以下步驟：

（1）目標(biāo)導(dǎo)航終端與與其相距一跳遠(yuǎn)的至少一輔助導(dǎo)航終端建立通信，并根據(jù)輔助導(dǎo)航終端提供的信息對(duì)輔助導(dǎo)航終端進(jìn)行排序，與排序靠前的輔助導(dǎo)航終端建立通信網(wǎng)絡(luò)；

（2）目標(biāo)導(dǎo)航終端接收來(lái)自已建立通信網(wǎng)絡(luò)的輔助導(dǎo)航終端的衛(wèi)星數(shù)據(jù)；

（3）目標(biāo)導(dǎo)航終端利用來(lái)自輔助導(dǎo)航終端共享的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行位置計(jì)算。

優(yōu)選的，所述步驟（1）具體包括以下子步驟：

（10）目標(biāo)導(dǎo)航終端向輔助導(dǎo)航終端發(fā)送請(qǐng)求信息，請(qǐng)求輔助導(dǎo)航終端提供信息，所述信息包括當(dāng)前可見衛(wèi)星數(shù)及衛(wèi)星標(biāo)識(shí)或所獲取的原始衛(wèi)星信號(hào)、終端能量、當(dāng)前計(jì)算承載能力、速度和運(yùn)行方向；

（11）目標(biāo)導(dǎo)航終端根據(jù)所述信息對(duì)輔助導(dǎo)航終端按照預(yù)定規(guī)則進(jìn)行排序；

（12）目標(biāo)導(dǎo)航終端根據(jù)自身可見位星數(shù)量，選擇排序靠前的輔助導(dǎo)航終端組成通信網(wǎng)絡(luò)，以保證獲取衛(wèi)星數(shù)量大于或等于4。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述步驟（12）的預(yù)定規(guī)則如下：

（110）多個(gè)輔助導(dǎo)航終端所獲取的衛(wèi)星中，包含的相同的衛(wèi)星數(shù)量越多的輔助導(dǎo)航終端的優(yōu)先級(jí)越高；

（111）在條件（110）的限制下，若同一優(yōu)先級(jí)的輔助導(dǎo)航終端為多個(gè)，同一優(yōu)先級(jí)的輔助導(dǎo)航終端按以下規(guī)則排序：

（1110）與目標(biāo)導(dǎo)航終端相對(duì)速度越小的輔助導(dǎo)航終端的優(yōu)先級(jí)越高；

（1111）在條件（1110）限制下，若優(yōu)先級(jí)仍相同，則與目標(biāo)導(dǎo)航終端之間的通信信號(hào)強(qiáng)度越強(qiáng)的輔助導(dǎo)航終端的優(yōu)先級(jí)越高；

（1112）在條件（1111）限制下，若優(yōu)先級(jí)仍相同，則能量越高或計(jì)算能力越強(qiáng)的輔助導(dǎo)航終端的優(yōu)先級(jí)越高。

優(yōu)選的，所述步驟（2）具體包括以下子步驟：

（20）若目標(biāo)導(dǎo)航終端與輔助導(dǎo)航終端之間的通信帶寬大于或等于2MHz，且目標(biāo)導(dǎo)航終端本身具有快速衛(wèi)星捕獲和跟蹤能力以及電池能量可續(xù)航大于t秒，則輔助導(dǎo)航終端向目標(biāo)導(dǎo)航終端直接提供其所接收的衛(wèi)星信號(hào)數(shù)據(jù)流；

（21）若目標(biāo)導(dǎo)航終端與輔助導(dǎo)航終端之間的通信帶寬小于2MHz，或目標(biāo)導(dǎo)航終端本身不具有快速衛(wèi)星捕獲和跟蹤能力，則輔助導(dǎo)航終端向目標(biāo)導(dǎo)航終端提供衛(wèi)星測(cè)量數(shù)據(jù)，所述衛(wèi)星測(cè)量數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星位置、衛(wèi)星偽距和星歷信息；

（22）輔助導(dǎo)航終端根據(jù)與目標(biāo)導(dǎo)航終端的通信信號(hào)，計(jì)算相對(duì)于目標(biāo)導(dǎo)航終端的距離、衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)方向與目標(biāo)導(dǎo)航終端的通信信號(hào)到達(dá)方向之間的夾角，并將距離和夾角發(fā)送給目標(biāo)導(dǎo)航終端；

其中，衛(wèi)星信號(hào)數(shù)據(jù)流或者衛(wèi)星測(cè)量數(shù)據(jù)與距離、夾角構(gòu)成衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述步驟（3）具體包括以下子步驟：

（30）選擇衛(wèi)星，衛(wèi)星選擇方法如下：

（300）記輔助導(dǎo)航終端共享衛(wèi)星為S_j(j=1,2,…,K),其中K為從輔助導(dǎo)航終端獲取的衛(wèi)星的總數(shù);