[發明專利]一種基于衛星導航系統的精度評估方法及系統

有效

• 申請號: 201410454918.3
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN104215977B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 王菲;夏糧;趙星
• 申請（專利權）人: 泰斗微電子科技有限公司
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23;G01S19/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于衛星導航系統精度評估方法，其特征在于，包括步驟：獲取至少四顆可見衛星在空間的準確位置并計算接收機到所述可見衛星的精確距離；根據牛頓迭代和最小二乘法解算出定位值；計算出每顆可見星的偽距測量誤差，并利用所述偽距測量誤差對所述定位值進行精度評估，所述精度包括矢量精度以及標量精度；若所述矢量精度超過預設矢量精度閾值，則舍棄所述定位值；若所述矢量精度值超過矢量精度閾值且所述標量精度值超過標量精度閾值，則舍棄所述定位值；所述矢量精度的評估包括解算步驟：將接收機的定位方程組進行牛頓迭代得出

$G\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}x\\ \mathrm{\Δ}y\\ \mathrm{\Δ}z\\ \mathrm{\Δ}{\mathrm{\δ}}_t\end{array}\right]=b$

其中，G為用戶在衛星處的單位觀測矩陣，b為偽距觀測值與衛星到接收機真實距離和接收機鐘差的差值，為接收機鐘差；再利用最小二乘法求解偽距定位線性矩陣方程式，可得

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}x\\ \mathrm{\Δ}y\\ \mathrm{\Δ}z\\ \mathrm{\Δ}{\mathrm{\δ}}_t\end{array}\right]={\left(G^{T}G\right)}^{-1}{G}^{T}b$

獲取定位值[Δx，Δy，Δz]^T；通過定位后殘差與引起精度偏差的偽距測量誤差之間的關系公式：

B＝b-GΔx

＝b-G(G^TG)^-1G^Tb

＝[I-G(G^TG)^-1G^T]b

＝[I-G(G^TG)^-1G^T](GΔx+ε)

＝GΔx-G(G^TG)^-1G^TGΔx+[I-G(G^TG)^-1G^T]ε

＝[I-G(G^TG)^-1G^T]ε

＝Sε

進一步獲取公式：

$\mathrm{\ϵ}=\frac{B}{S}$

其中，B為定位后殘差，Δx由b算出，ε為偽距測量誤差，S＝I-G(G^TG)^-1G^T，為映射矩陣；最終計算的三個方向上的矢量精度：

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}x\\ \mathrm{\Δ}y\\ \mathrm{\Δ}z\end{array}\right]={\left(G^{T}G\right)}^{-1}{G}^T\mathrm{\ϵ}.$