[發明專利]基于城市三維地圖的地面數字電視廣播與導航衛星混合粒子濾波定位方法

有效

• 申請號: 201510915864.0
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN106886039B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 趙迎新;吳虹;王琦琦;馬肖旭;楊夢煥;穆巍煒
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: G01S19/46
• 分類號: G01S19/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于城市三維地圖的地面數字電視廣播與導航衛星混合粒子濾波定位方法，其特征在于，依據城市三維地圖構建定位區域內的NLOS修正地圖，利用粒子濾波補償NLOS誤差，有效提高惡劣信道環境下的定位精度，該方法的具體步驟為：

(1)依據城市三維地圖和定位信號發射源的實時位置構建定位區域內定位信號的NLOS誤差修正地圖；

(2)計算各個定位信號發射源到接收機的偽距并解算出初步的定位結果；

(3)根據初步定位結果在其附近生成采樣區域并使用重要性概率密度生成采樣粒子；

(4)利用地圖優化粒子生成的區域，根據NLOS修正地圖查詢各個粒子位置的NLOS誤差補償值，計算補償后的觀測結果以及誤差和權重；

(5)根據權重進行重采樣，得出定位結果的最優估計。

2.如權利要求1所述的基于城市三維地圖的地面數字電視廣播與導航衛星混合粒子濾波定位方法，其特征在于，所述的定位信號包括導航衛星信號和DTMB信號，導航信號發射源為運動的導航衛星，DTMB信號發射源為固定的電視塔。

3.如權利要求1所述的基于城市三維地圖的地面數字電視廣播與導航衛星混合粒子濾波定位方法，其特征在于，所述的定位信號的NLOS誤差修正地圖是記錄城市各個位置導航信號和DTMB信號的NLOS誤差值的地圖，且導航衛星的NLOS誤差值的更新周期設為1分鐘，DTMB信號的NLOS誤差值無需頻繁更新。

4.如權利要求1所述的基于城市三維地圖的地面數字電視廣播與導航衛星混合粒子濾波定位方法，其特征在于，所述的采樣粒子的生成基于重要性概率密度，保證在通常情況下生成的采樣粒子60％分布在狀態點10米范圍內，其余粒子分布在狀態點60米范圍內。

5.如權利要求4所述的基于城市三維地圖的地面數字電視廣播與導航衛星混合粒子濾波定位方法，其特征在于，所述的通常情況指NLOS較弱時，其對定位結果的影響在10米以內，NLOS較強時，其對定位結果的影響在60米以內。

6.如權利要求1所述的基于城市三維地圖的地面數字電視廣播與導航衛星混合粒子濾波定位方法，其特征在于，所述的優化粒子生成的區域，是在生成采樣粒子時，利用城市三維地圖排除樓宇區域的粒子。

7.如權利要求1所述的基于城市三維地圖的地面數字電視廣播與導航衛星混合粒子濾波定位方法，其特征在于，所述的權重基于測量誤差，即觀測值與狀態值間的誤差，一個粒子的測量誤差越小，則這個粒子的權重就越大。

8.如權利要求7所述的基于城市三維地圖的地面數字電視廣播與導航衛星混合粒子濾波定位方法，其特征在于，所述的粒子的觀測值是根據修正后的偽距計算得到的定位結果，狀態值是粒子的位置坐標。

9.如權利要求1所述的基于城市三維地圖的地面數字電視廣播與導航衛星混合粒子濾波定位方法，其特征在于，所述的步驟(5)的具體過程為：檢查權重最高者的誤差，如果誤差小于閾值則算法結束，如果誤差偏大且迭代次數少于4次，則以權重最高者為中心以重要性概率密度生成采樣粒子進行重采樣并重復(4)、(5)步，如果誤差偏大且迭代次數大于4次，則以初步的定位結果為中心擴大粒子生成范圍，均勻生成采樣粒子進行重采樣并重復(4)、(5)步至誤差小于閾值或迭代至8次。