[發明專利]一種基于3D城市模型輔助的城市峽谷內衛星定位方法

有效

• 申請號: 201711203451.5
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107966724B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 孫蕊;王冠宇;程琦
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01C21/34
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 熊玉瑋

1.一種基于3D城市模型輔助的城市峽谷內衛星定位方法，其特征在于，采集不同場景下的綜合信息評價指標構成歷史訓練數據集，對歷史訓練數據集進行基于3D城市模型、射線追蹤法的分類及臨界數據剔除的預處理，從預處理后的歷史訓練數據集中挖掘LOS信號、NLOS信號、MI信號的特征以抽取接收信號類型的判斷法則，根據新接收的觀測數據計算初始位置及候選位置，根據3D城市模型、射線追蹤法先反演候選位置的信號接收類型后反演候選位置的模擬偽距，同時對比接收信號類型的判斷法則預測的實際的信號接收類型，篩選出與實際的信號接收類型相同的候選位置，根據篩選出的候選位置模擬偽距和真實偽距的相似度確定最終的位置信息。

2.根據權利要求1所述一種基于3D城市模型輔助的城市峽谷內衛星定位方法，其特征在于，對歷史訓練數據集進行基于3D城市模型、射線追蹤法的分類及臨界數據剔除的預處理的具體方法為：采用射線追蹤法并結合3D城市模型區分歷史訓練數據集中的NLOS信號和MI信號，剔除3D城市模型邊界上的歷史訓練數據得到預處理后的歷史訓練數據集。

3.根據權利要求1所述一種基于3D城市模型輔助的城市峽谷內衛星定位方法，其特征在于，從預處理后的歷史訓練數據集中挖掘LOS信號、NLOS信號、MI信號的特征以抽取接收信號類型的判斷法則的具體方法為：對預處理后的歷史訓練數據集中的LOS信號、NLOS信號、MI信號進行標記，采用決策樹挖掘LOS信號、NLOS信號、MI信號的特征以生成接收信號類型的判斷法則。

4.根據權利要求1所述一種基于3D城市模型輔助的城市峽谷內衛星定位方法，其特征在于，根據新接收的觀測數據計算初始位置及候選位置的具體方法為：根據新接收的觀測數據中的真實偽距信息計算出初始位置和接收機鐘差，結合車道約束信息、車輛運動狀態信息生成符合二維高斯分布的候選位置。

5.根據權利要求1所述一種基于3D城市模型輔助的城市峽谷內衛星定位方法，其特征在于，采用如下方法反演候選位置的模擬偽距：根據衛星的觀測信息計算候選位置到衛星的直線距離，根據候選位置信號接收類型的反演結果計算多徑信號造成的延遲，累加候選位置到衛星的直線距離、多徑信號造成的延遲、接收機時鐘差，修正衛星鐘差、電離層誤差、對流層誤差后得候選位置的模擬偽距。

6.根據權利要求1所述一種基于3D城市模型輔助的城市峽谷內衛星定位方法，其特征在于，根據篩選出的候選位置模擬偽距和真實偽距的相似度確定最終的位置信息的具體方法為：根據篩選出的候選位置模擬偽距和真實偽距的相似度給篩選出的候選位置定權，對篩選出的候選位置的進行加權計算進而確定最終的位置信息。

7.根據權利要求2所述一種基于3D城市模型輔助的城市峽谷內衛星定位方法，其特征在于，所述3D城市模型邊界通過設置閾值劃定，該閾值為使定位精度最高的3D城市模型邊界數值。

8.根據權利要求6所述一種基于3D城市模型輔助的城市峽谷內衛星定位方法，其特征在于，篩選出的候選位置模擬偽距和真實偽距的相似度通過似然函數求得，似然函數根據篩選出的候選位置模擬偽距和真實偽距之差的平均值構建。

9.根據權利要求1至8中任意一項所述一種基于3D城市模型輔助的城市峽谷內衛星定位方法，其特征在于，所述綜合信息評價指標包含：信號載噪比、偽距殘差、衛星仰角、城市建筑類別、區域密度、樓高狀況、路寬特征。