[發(fā)明專利]一種基于偽衛(wèi)星載噪比指紋的室內(nèi)導(dǎo)航方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810729415.0
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN109000661B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王炫熹;李中傳;肖文平;羅茂根;楊學(xué)彬
• 申請（專利權(quán)）人: 格星微電子科技成都有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01S19/42
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊;李林合

1.一種基于偽衛(wèi)星載噪比指紋的室內(nèi)導(dǎo)航方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟S1：根據(jù)室內(nèi)地形特征，每間隔等間距布設(shè)一套偽衛(wèi)星，形成定位小區(qū)，一套偽衛(wèi)星將模擬八顆在軌衛(wèi)星；

步驟S2：根據(jù)管理中心接收的信號，獲取可見GNSS衛(wèi)星的PRN號和星歷信息，將PRN號和星歷信息調(diào)控到各套偽衛(wèi)星中；

步驟S3：將調(diào)控后的偽衛(wèi)星進(jìn)行處理后，通過每套偽衛(wèi)星模擬并發(fā)射預(yù)設(shè)時(shí)間和整個(gè)區(qū)域中心坐標(biāo)的衛(wèi)星信號；

步驟S4：根據(jù)每套偽衛(wèi)星模擬和發(fā)射的衛(wèi)星信號，調(diào)控每套偽衛(wèi)星中八顆偽衛(wèi)星信號的強(qiáng)度，并形成載噪比指紋；信號強(qiáng)度序列與偽衛(wèi)星所在點(diǎn)位的位置信息形成一一映射的關(guān)系；

步驟S5：接收偽衛(wèi)星信號后，獲取偽衛(wèi)星信號的載噪比指紋；

步驟S6：根據(jù)位置信息與載噪比指紋的映射關(guān)系，確定當(dāng)前用戶區(qū)域的中心坐標(biāo)；

步驟S7：利用慣性導(dǎo)航，確定用戶在小區(qū)內(nèi)的坐標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于偽衛(wèi)星載噪比指紋的室內(nèi)導(dǎo)航方法，其特征在于，所述步驟S2包括如下步驟：

步驟S21：通過網(wǎng)絡(luò)獲取GNSS衛(wèi)星的歷書信息，通過歷書信息評估該區(qū)域內(nèi)可見GNSS衛(wèi)星；

步驟S22：根據(jù)可見GNSS衛(wèi)星，選擇出GDOP良好的衛(wèi)星號組合，并將衛(wèi)星號組合的PRN號調(diào)控到各套偽衛(wèi)星中；

步驟S23：根據(jù)GNSS衛(wèi)星信號，在歷書中截取對應(yīng)衛(wèi)星號的簡易星歷信息，將簡易星歷信息調(diào)控到各套偽衛(wèi)星中。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于偽衛(wèi)星載噪比指紋的室內(nèi)導(dǎo)航方法，其特征在于，所述步驟S21歷書評估準(zhǔn)則為，若俯仰角大于5°，則為可見GNSS衛(wèi)星。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于偽衛(wèi)星載噪比指紋的室內(nèi)導(dǎo)航方法，其特征在于，所述步驟S3包括如下步驟：

步驟S31：根據(jù)星歷信息和衛(wèi)星軌道理論解算GNSS衛(wèi)星在WGS-84坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；

步驟S32：將每套偽衛(wèi)星模擬信號的預(yù)設(shè)定位點(diǎn)位置設(shè)置為該偽衛(wèi)星所在定位小區(qū)的中心；

步驟S33：根據(jù)GNSS衛(wèi)星坐標(biāo)和預(yù)設(shè)區(qū)域中心的坐標(biāo)，解算在軌衛(wèi)星預(yù)設(shè)區(qū)域中心的時(shí)延參數(shù)；

步驟S34：對時(shí)延參數(shù)進(jìn)行電離層和對流層的矯正，得到矯正后的時(shí)延參數(shù)；

步驟S35：將矯正后的時(shí)延參數(shù)轉(zhuǎn)換為碼相位參數(shù)和多普勒參數(shù)；

步驟S36：對相位參數(shù)和多普勒參數(shù)進(jìn)行頻移轉(zhuǎn)換，得到載波、C/A碼和導(dǎo)航電文的頻率控制字和NCO相位；

步驟S37：根據(jù)載波、C/A碼和導(dǎo)航電文的頻率控制字和NCO相位，經(jīng)過頻率合成技術(shù)生成對應(yīng)的偽衛(wèi)星信號，并通過射頻端發(fā)送。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于偽衛(wèi)星載噪比指紋的室內(nèi)導(dǎo)航方法，其特征在于，所述步驟S4包括如下步驟：

步驟S41：將信號強(qiáng)度劃分為高、中和低三擋，每檔信號強(qiáng)度之間的差值相同；

步驟S42：根據(jù)三種檔位的信號強(qiáng)度，調(diào)整每套偽衛(wèi)星中八路信號的信號強(qiáng)度，形成信號強(qiáng)度指紋；

步驟S43：將信號強(qiáng)度指紋與偽衛(wèi)星預(yù)設(shè)的定點(diǎn)位置信息相對應(yīng)，形成一一映射的關(guān)系。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于偽衛(wèi)星載噪比指紋的室內(nèi)導(dǎo)航方法，其特征在于，所述步驟S6包括如下步驟：

步驟S61：接收到衛(wèi)星信號后，通過捕獲跟蹤，解析衛(wèi)星的信號強(qiáng)度，形成載噪比指紋；

步驟S62：根據(jù)不同接收機(jī)載噪比指紋的絕對強(qiáng)度不同，載噪比之間的相對差值相同，將載噪比指紋映射為定位坐標(biāo)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于偽衛(wèi)星載噪比指紋的室內(nèi)導(dǎo)航方法，其特征在于，所述步驟S7包括如下步驟：

步驟S71：得到定位坐標(biāo)后，根據(jù)接收機(jī)中的慣性傳感器，初步確定用戶在定位小區(qū)內(nèi)的坐標(biāo)；

步驟S72：根據(jù)用戶由一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另一個(gè)定位小區(qū)，定位模塊將輸出更新的坐標(biāo)，根據(jù)輸出更新的坐標(biāo)推測出用戶的運(yùn)動速度；

步驟S73：根據(jù)推測出的用戶的速度信息，結(jié)合慣性導(dǎo)航推測的用戶坐標(biāo)，推測下一時(shí)刻用戶在小區(qū)內(nèi)的坐標(biāo)。