[發明專利]一種陣列偽衛星室內定位方法及系統

在審

• 申請號: 201911036899.1
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110716217A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 甘興利;黃璐;張衡;梁曉虎;祝瑞輝;李雅寧;李爽;程建強
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: G01S19/33
• 分類號: G01S19/33;G01S19/25;G01S19/30;G01S19/29;G01C21/20
• 代理公司: 13124 河北東尚律師事務所
• 代理人: 王文慶

1.一種陣列偽衛星室內定位方法，其特征在于，用于通過接收機u對多通道信號發射器所發射的導航信號進行跟蹤，從而實現對所述接收機u的定位；所述多通道信號發射器連接有n個位置固定的偽衛星發射天線，n>1，所述多通道信號發射器通過陣列天線發送導航信號，陣列天線中的每個偽衛星發射天線對應于多通道信號發射器的一個偽衛星通道，每個偽衛星通道的信號均具有唯一的C/A碼，各偽衛星通道均在GPS的L1碼和BDS的B1碼調制，且各通道信號均同時由1PPS生成；所述接收機u通過對導航信號的跟蹤獲取偽衛星發射天線i的時鐘偏差率、接收機u和偽衛星發射天線i之間的組合誤差殘差以及接收機u與偽衛星發射天線i之間的多普勒測量值，1≤i≤n；該方法包括以下步驟：

(1)通過最小二乘法解算如下方程，得到上一時刻接收機u的運動速度

其中，

式中，x_u、y_u、z_u是上一時刻接收機u的三維坐標，x⁽ⁱ⁾、y⁽ⁱ⁾、z⁽ⁱ⁾是偽衛星發射天線i的三維坐標，c是光速，f是導航信號的頻率，為上一時刻接收機u的時鐘偏差率，為上一時刻偽衛星發射天線i的時鐘偏差率，是上一時刻接收機u與偽衛星發射天線i之間的組合誤差殘差，為上一時刻接收機u與偽衛星發射天線i之間的多普勒測量值；

(2)根據上一時刻接收機u的三維坐標、上一時刻接收機u的運動速度以及上一時刻與當前時刻之間的時間間隔，求得當前時刻接收機的三維坐標；

(3)周期性地執行步驟(1)和(2)，實現對接收機u的持續定位；每個周期中，所述當前時刻是指該周期執行時的當下時刻，所述上一時刻是指該周期當下時刻的前一時刻，初始時刻接收機u的三維坐標為已知量。

2.一種陣列偽衛星室內定位系統，其特征在于，包括多通道信號發射器、陣列天線、接收機u和智能終端，所述陣列天線包括n個位置固定的偽衛星發射天線，n>1，所述多通道信號發射器通過陣列天線發送導航信號，陣列天線中的每個偽衛星發射天線對應于多通道信號發射器的一個偽衛星通道，每個偽衛星通道的信號均具有唯一的C/A碼，各偽衛星通道均在GPS的L1碼和BDS的B1碼調制，且各通道信號均同時由1PPS生成；所述接收機u包括GNSS接收芯片，所述智能終端通過藍牙與所述接收機u進行數據傳輸；接收機u通過GNSS接收芯片對多通道信號發射器的信號進行跟蹤，獲取偽衛星發射天線i的時鐘偏差率、接收機u和偽衛星發射天線i之間的組合誤差殘差以及接收機u與偽衛星發射天線i之間的多普勒測量值，1≤i≤n；

所述智能終端已知初始時刻接收機u的三維坐標，初始時刻以后，智能終端周期性地執行如下程序，從而實現對接收機的持續定位：

(1)通過最小二乘法解算如下方程，得到上一時刻接收機u的運動速度

其中，

式中，x_u、y_u、z_u是上一時刻接收機u的三維坐標，x⁽ⁱ⁾、y⁽ⁱ⁾、z⁽ⁱ⁾是偽衛星發射天線i的三維坐標，c是光速，f是導航信號的頻率，為上一時刻接收機u的時鐘偏差率，為上一時刻偽衛星發射天線i的時鐘偏差率，是上一時刻接收機u與偽衛星發射天線i之間的組合誤差殘差，為上一時刻接收機u與偽衛星發射天線i之間的多普勒測量值；

(2)根據上一時刻接收機u的三維坐標、上一時刻接收機u的運動速度以及上一時刻與當前時刻之間的時間間隔，求得當前時刻接收機的三維坐標；

每個周期中，所述當前時刻是指該周期執行時的當下時刻，所述上一時刻是指該周期當下時刻的前一時刻。