[發明專利]一種基于城市多路徑誤差抑制的相對定位方法

有效

• 申請號: 202011057920.9
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112230249B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: 沈鋒;袁月;李昕達;徐定杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01S19/22
• 分類號: G01S19/22;G01S19/40;G01S19/51
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

1.一種基于城市多路徑誤差抑制的相對定位方法，其特征在于，所述相對定位方法包括以下步驟：

步驟1：建立GPS偽距觀測方程，對觀測量進行雙差處理后，得到接收機間相對位置信息；

步驟2：采用最小二乘方法對GPS原始數據進行解算，根據偽距觀測方程，輸出GPS導航位置估計值；

步驟3：建立多路徑干擾下的車輛導航定位的狀態方程和量測方程，對雙差處理后的導航數據進行稀疏算法處理，解算出多路徑誤差；

步驟4：根據步驟3解算出的多路徑誤差，校正偽距和多普勒頻移觀測值，利用卡爾曼濾波方法輸出校正后的相對位置信息。

2.根據權利要求1所述的基于城市多路徑誤差抑制的相對定位方法，其特征在于，所述步驟1具體為，接收機的偽距觀測方程式如下：

ρⁱ＝Rⁱ+δ+εⁱ+ζⁱ

其中，ρⁱ為接收機與第i顆衛星之間的偽距測量值，Rⁱ為接收機與第i顆衛星之間的幾何距離，δ為接收機噪聲，εⁱ為衛星噪聲，ζⁱ為多路徑誤差。

兩臺接收機在同一時刻對兩顆衛星的距離測量值定義為：

其中，為接收機A對第i顆衛星的偽距測量值，為接收機A對第j顆衛星的偽距測量值，為接收機B對第i顆衛星的偽距測量值，為接收機B對第j顆衛星的偽距測量值，分別為接收機A與衛星i和j之間的幾何距離，分別為接收機B與衛星i和j之間的幾何距離，δ_A、δ_B分別為接收機A和B的噪聲，εⁱ、ε^j分別為衛星i和j的噪聲，為接收機A相對于衛星i和j的多路徑誤差，為接收機B相對于衛星i和j的多路徑誤差；

根據以上四個偽距觀測方程，接收機A和B在同一時刻對衛星i和j的偽距雙差測量值可表達為：

式中，

其中，分別為接收機A和接收機B對第i和j顆衛星的偽距雙差測量值和相對距離；為雙差測量后的多路徑誤差；分別為接收機A指向衛星i和衛星j的單位向量；P_i、P_A分別為第i顆衛星和接收機A的位置；為接收機A和接收機B間幾何距離；分別為收機A和接收機B的位置矢量。

3.根據權利要求1所述的基于城市多路徑誤差抑制的相對定位方法，其特征在于，所述步驟2包括以下步驟，

步驟2.1：根據GPS原始數據中的星歷信息，獲得衛星的位置；

步驟2.2：應用最小二乘法，對GPS原始數據進行定位解算，將偽距作為觀測量，計算GPS接收機位置估計值；

利用最小二乘法公式y＝D·Δx解得兩臺接收機間相對距離為，

Δx＝(D^TD)^-1D^Ty

其中，為接收機A和接收機B關于N顆衛星的偽距雙差測量值，為觀測矩陣，其中代表接收機A指向衛星1,…,N的單位向量。