[發明專利]一種北斗系統定位精度計算方法

在審

• 申請號: 201910625234.8
• 申請日: 2019-07-11
• 公開（公告）號: CN110286395A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 龔震東;肖燁輝;王和杰;鄭斌毅
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;上海旋榮科技股份有限公司
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;章麗娟

本發明公開了一種北斗系統定位精度計算方法，該方法包含以下步驟：步驟1、采集m顆同步衛星的測距信息，建立m個非線性化的坐標方程；步驟2、利用泰勒級數展開的方法將非線性化方程轉變為線性方程；步驟3、利用最小二乘法求解所述線性方程的最小二乘法解，并將該最小二乘法解進行迭代計算，直至迭代結果的修正量小于誤差閾值時，停止迭代，求解得到用戶坐標。本發明計算誤差可以達到小于預設閾值，例如可將誤差精確在厘米范圍，滿足定位要求，實現用戶坐標的快速、高精度定位。

技術領域

本發明涉及衛星定位精準算法領域，特別涉及一種北斗系統定位精度計算方法。

背景技術

目前廣泛應用的定位方式為基站定位?；径ㄎ恢饕獞糜谑謾C用戶、GPS手持端等，例如中國移動動感地帶提供的動感位置查詢服務，谷歌手機地圖等各類手機地圖軟件中的粗略定位，和GPS配合產生的A-GPS等等都是利用基站定位來實現的。但是上述基站定位的缺點是基站定位的精度較低以及GPS定位無法在室內使用。

基于上述，基于北斗系統精準定位的計算方法可以提高定位精度，實現對用戶目標的準確定位。

發明內容

本發明的目的在于提供一種北斗系統定位精度計算方法，通過采集多顆(如四顆)同步衛星的測距信息，建立非線性化的坐標方程并利用泰勒級數展開的方法將其轉變為線性方程，然后利用最小二乘法來求解用戶坐標；本發明通過仿真算例對該算法的有效性進行了驗證，該計算實現了對用戶坐標信息的準確求解和定位。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種北斗系統定位精度計算方法，該方法包含以下步驟：步驟1、采集m顆同步衛星的測距信息，建立m個非線性化的坐標方程；步驟2、利用泰勒級數展開的方法將非線性化方程轉變為線性方程；步驟3、利用最小二乘法求解所述線性方程的最小二乘法解，并將該最小二乘法解進行迭代計算，直至迭代結果的修正量小于誤差閾值時，停止迭代，求解得到用戶坐標。

優選地，所述步驟1中，非線性化的坐標方程為：

式中，(i＝1,2,3...m)；s_i表示用戶接收機分別和多顆北斗衛星之間的偽距觀測量；[x_u,y_u,z_u]為待求解的用戶位置坐標，c是北斗衛星導航系統的信號傳播速度；δt為待求解的用戶時鐘差；n_i(為坐標誤差；[x_si,y_si,z_si]為衛星的位置信息。

優選地，所述步驟2中，在初始值位置[x_u0,y_u0,z_u0]將非線性化的坐標方程按照一階泰勒級數展開，分別得到：

優選地，所述步驟2中，為簡化式(3-1)，令：

δs＝[s_i(x_u)-s_i(x_u0)]^T (4-1)

dx_u＝[x_u-x_u0]^T (5-1)

將式(4-1)、(5-1)和(6)全部代入式(3-1)，則可得式(7-1)：

δs＝H*dx_u+n_i (7-1)