[發明專利]一種定位方法及其裝置

有效

• 申請號: 201410366717.8
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104133232A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 李瑞寒;吳駿;文力;王永平;馮衛鋒;宋志豪;遲朋;段桂平;劉精軼;孫楓葉;劉寶;舒志萍;李義梅;蔡之君
• 申請（專利權）人: 豪芯微電子科技（上海）有限公司
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

技術領域

本發明涉及通信領域，特別涉及定位技術。

背景技術

定位系統，無論是全球定位系統GPS定位、格洛納斯GLONASS定位、北斗星定位或伽利略定位的工作原理均是由地面主控站收集各監測站的觀測資料和氣象信息，計算各衛星的星歷表及衛星鐘改正數，按規定的格式編輯導航電文，通過地面上的注入站向衛星注入這些信息。測量定位時，用戶可以利用接收機的儲存星歷得到各個衛星的粗略位置。根據這些數據和自身位置，由計算機選擇衛星與用戶聯線之間張角較大的四顆衛星作為觀測對象。觀測時，接收機利用碼發生器生成的信息與衛星接收的信號進行相關處理，并根據導航電文的時間標和子幀計數測量用戶和衛星之間的偽距。將修正后的偽距及輸入的初始數據及四顆衛星的觀測值列出3個觀測方程式，即可解出接收機的位置，并轉換所需要的坐標系統，以達到定位目的。

以GPS定位為例，GPS定位的工作流程通常由如下若干運行狀態：

1.接收機通過捕獲在本地復現一個與真實信號粗略同步的本地信號；

2.接收機通過跟蹤實現本地復現信號與真實信號的精確同步，精確同步后的信號即為跟蹤信號，能夠獲取當前時刻接收到的碼片數；

3.接收機跟蹤正常后，通過數據位的翻轉實現位同步，并獲得當前時刻處于數據位中的第幾個毫秒；

4.接收機實現位同步后，將數據位收集，查找相同的幀頭，實現幀同步，GPS每一子幀為6秒，每子幀中包含周內秒計數(TOW，全稱“Time?of?Week”)時間信息，指出下一子幀第一比特的播發時間，這樣我們可以獲得當前時刻數據所處子幀第一比特的播發時間，進而精確獲得當前時刻數據從衛星播發下來的時間。

5.接收機實現幀同步后，通過將存儲的完整數據以一定固定格式解碼，獲得當前衛星的星歷數據，一段完整的星歷數據，至少要收齊三個子幀，通過固定算法，可算出星歷數據有效期內任意時間的衛星坐標。

6.通過本地時鐘，接收機可獲得一個粗略的本地時間累加，因為衛星信號從播發到地面接收大約延遲約75毫秒，因此在接收機實現幀同步時，可將本地時鐘在秒級別與TOW同步。

7.通過將本地時間與當前獲得數據的播發時間相減，同時扣除衛星鐘差、電離層、對流層延遲等誤差，進而獲得包含接收機鐘差的偽距測量值。

當四顆或四顆以上衛星完成上述1至7步驟時，建立四元非線性方程，通過最小二乘法求解方程，獲得用戶坐標和接收機鐘差，實現定位、定時。

現有技術中，一般將跟蹤的衛星觀測值直接進行解算，得出位置信息，但由于航空觀測的環境不斷變化，衛星信號傳播到地面時信號非常弱，或在傳播過程中受到多徑、互相關等影響，衛星信號質量不穩定，在跟蹤階段接收機無法正常跟蹤，或者跟蹤數據誤差大，進而造成定位結果偏差大，影響定位質量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種定位方法，使得提高定位準確性。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種定位方法，包含以下步驟：

捕獲來自各個衛星的信號，得到捕獲信號；

跟蹤各所述捕獲信號，得到跟蹤信號；

計算各所述跟蹤信號的各信號質量參數，將各所述跟蹤信號中，信號質量參數滿足質量判決條件的跟蹤信號確定為優質信號；其中，所述信號質量參數至少包含：多普勒誤差和/或載噪比；

選取至少四個所述優質信號進行位置速度時間PVT解算，得到定位信息及定時信息。

本發明還提供了一種定位裝置，包含以下模塊：

捕獲模塊，用于捕獲來自各個衛星的信號，得到捕獲信號；

跟蹤模塊，用于跟蹤各所述捕獲信號，得到跟蹤信號；

計算模塊，用于計算各所述跟蹤信號的各信號質量參數；

判斷模塊，用于判斷同一跟蹤信號中的信號質量參數是否滿足質量判決條件；

第一判定模塊，用于在所述判斷模塊判定為信號質量參數滿足質量判決條件時，將該跟蹤信號確定為優質信號；

解算模塊，用于選取至少四個所述優質信號進行位置速度時間PVT解算，得到定位信息及定時信息；

其中，所述信號質量參數至少包含：多普勒誤差和/或載噪比。

本發明實施方式相對于現有技術而言，主要區別及其效果在于：對跟蹤的各個衛星分別進行信號質量判決，也就是利用跟蹤信號的各信號質量參數來判斷信號的質量優劣，選取其中的優質信號進行后續的解算流程，提高參與解算的信號質量，避免劣質信號影響解算結果的準確性，也就提高了本發明實施方式中定位的準確性。

作為進一步改進，所述質量判決條件為：