[發(fā)明專利]在智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)定位的方法及亞米定位智能手機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810010183.3
• 申請(qǐng)日: 2018-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN108318905B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京北方聯(lián)星科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S19/43
• 分類號(hào): G01S19/43;G01S19/41;G01S19/29;G01S19/30;H04W4/02;H04M1/72457
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 吳小燦

本發(fā)明提出的一種在智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)定位的方法及亞米定位智能手機(jī)，利用RTK載波相位差分技術(shù)來消除或者削弱單點(diǎn)定位模型中的系統(tǒng)誤差，并使用觀測(cè)精度更高的載波相位觀測(cè)值代替?zhèn)尉噙M(jìn)行位置解算，在智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)了亞米級(jí)定位。本發(fā)明的方法包括：通過手機(jī)自帶的移動(dòng)通信功能模塊接收北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)及各類位置服務(wù)網(wǎng)絡(luò)播發(fā)的地面站差分?jǐn)?shù)據(jù)；實(shí)時(shí)獲取由衛(wèi)星導(dǎo)航觀測(cè)量推送模塊上報(bào)的衛(wèi)星原始觀測(cè)量數(shù)據(jù)；根據(jù)獲取的地面站差分?jǐn)?shù)據(jù)和衛(wèi)星原始觀測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行差分解算，得到亞米級(jí)定位精度的定位結(jié)果；將亞米級(jí)定位結(jié)果通過手機(jī)位置管理模塊的應(yīng)用程序接口提供給第三方應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)高精度位置輸出與手機(jī)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)接口的無縫對(duì)接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能手機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種在智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)定位的方法及亞米定位智能手機(jī)。

背景技術(shù)

隨著智能手機(jī)的普及和衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航(GlobalNavigation Satellite Systems,GNSS)定位功能已成為智能手機(jī)上的標(biāo)配。現(xiàn)有手機(jī)芯片大都已集成了GNSS基帶信號(hào)處理器，能夠?qū)πl(wèi)星信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)捕獲和跟蹤，并進(jìn)行單點(diǎn)定位(SPP,Single Point Positioning)解算。然而，由于單點(diǎn)定位模型包含了較多的系統(tǒng)誤差，手機(jī)的天線性能影響偽距精度，因此，現(xiàn)有手機(jī)定位精度通常為十米級(jí)。

現(xiàn)有手機(jī)上衛(wèi)星導(dǎo)航定位采用的單點(diǎn)定位解算模型，其原理上不能消除影響定位精度的三類誤差：

(1)與接收機(jī)有關(guān)的誤差

主要是指接收機(jī)鐘差。一般將接收機(jī)鐘差作為未知參數(shù)與位置參數(shù)一起求解。接收機(jī)鐘差求解的準(zhǔn)確度會(huì)影響位置計(jì)算的精度。

(2)與衛(wèi)星有關(guān)的誤差

主要是指廣播星歷誤差和衛(wèi)星鐘差。廣播星歷誤差和衛(wèi)星鐘差由地面站注入衛(wèi)星，通過導(dǎo)航電文播發(fā)。廣播星歷誤差、衛(wèi)星鐘差引起的等效偽距偏差均方差約為2米。

(3)與傳播路徑有關(guān)的誤差

主要是指電離層延遲、對(duì)流層延遲和多路徑。電離層延遲和對(duì)流層延遲一般采用模型進(jìn)行改正，但受模型精度和大氣不規(guī)則變化的影響，改正后誤差仍可達(dá)米級(jí)，一般來說衛(wèi)星的仰角越低模型改正的誤差越大。電離層延遲模型矯正后的誤差約為1-5米，對(duì)流層延遲模型矯正后的誤差約為0.1-1米。多路徑是指接收機(jī)接收到反射信號(hào)引起的觀測(cè)誤差，對(duì)偽距的影響總是正的，最長可達(dá)幾百米。

其中，第(2)、(3)類誤差均是系統(tǒng)誤差，在單點(diǎn)定位解算中這些誤差最終會(huì)被反映到位置和接收機(jī)鐘差的解算精度。

通過星基增強(qiáng)(SBAS,Satellite-Based Augmentation System)改正信息，從專有衛(wèi)星上獲取上述系統(tǒng)誤差的更精確的改正值，從而可以顯著地提高單點(diǎn)定位的精度。然而SBAS是一種廣域改正信息，其改正精度受地面站的數(shù)量和分布的影響，難以確保亞米級(jí)的改正精度。又由于手機(jī)內(nèi)置GNSS天線一般尺寸都很小，并且通常與WIFI、藍(lán)牙等無線通信技術(shù)所使用的天線集成一體化，天線性能較差：增益不高、方向性較差，使得對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的碼跟蹤精度(偽距)下降。因此，即使采用了SBAS改正信息，在手機(jī)上仍難以實(shí)現(xiàn)亞米定位。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種在智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)定位的方法，利用RTK載波相位差分技術(shù)來消除或者削弱單點(diǎn)定位模型中的系統(tǒng)誤差，并使用觀測(cè)精度更高的載波相位觀測(cè)值代替?zhèn)尉噙M(jìn)行位置解算，在智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)了亞米級(jí)定位。

本發(fā)明還提供一種采用上述亞米級(jí)定位的方法的亞米定位智能手機(jī)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：