[發明專利]一種5G定位方法及系統

在審

• 申請號: 202110783314.3
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113534051A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 涂銳;李芳馨;盧曉春;洪菊;韓軍強;張睿;張鵬飛;范麗紅;張世旋;王思遙
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家授時中心
• 主分類號: G01S5/10
• 分類號: G01S5/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

1.一種5G定位方法，其特征在于，包括：

獲取基站坐標和TOA觀測值；

根據所述基站坐標、接收機坐標和時差構建觀測方程；所述時差為基站與接收機之間的時差；

對不同基站間的所述觀測方程進行作差，得到線性化觀測方程；

根據設定個數的所述TOA觀測值對所述線性化觀測方程進行最小二乘參數估計，確定待測點的位置坐標。

2.根據權利要求1所述的5G定位方法，其特征在于，所述獲取基站坐標和TOA觀測值之后，還包括：

對所述TOA觀測值的觀測歷元間進行作差，得到觀測歷元差；

去除所述觀測歷元差大于設定閾值的TOA觀測值。

3.根據權利要求1所述的5G定位方法，其特征在于，所述觀測方程的公式為：

其中，i表示5G基站編號，TOA_i表示基站i到接收機之間的時間測量值，(x,y,z)表示接收機三維坐標，(X_i,Y_i,Z_i)表示基站i的三維坐標，c表示光速，dt表示基站與接收機鐘面時差。

4.根據權利要求1所述的5G定位方法，其特征在于，所述線性化觀測方程為：

其中，i為5G基站編號，TOA_i表示基站i到接收機之間的時間測量值，TOA_j表示基站j到接收機之間的時間測量值，(x,y,z)為接收機三維坐標，(X_i,Y_i,Z_i)表示基站i的三維坐標，(X_j,Y_j,Z_j)表示基站j的三維坐標，c表示光速，dt表示基站與接收機鐘面時差。

5.根據權利要求1所述的5G定位方法，其特征在于，所述設定個數為大于或者等于5。

6.根據權利要求1所述的5G定位方法，其特征在于，所述根據設定個數的所述TOA觀測值對所述線性化觀測方程進行最小二乘參數估計，確定待測點的位置坐標具體包括：

根據設定個數的所述TOA觀測值對所述線性化觀測方程進行最小二乘參數估計，得到估計方程和待檢測點的位置坐標；

根據所述估計方程確定所述估計方程的協方差陣；

判斷所述協方差陣是否小于或者等于設定閾值，得到第一判斷結果；

若所述第一判斷結果表示所述協方差陣小于或者等于設定閾值，則輸出待檢測點的位置坐標。

7.一種5G定位系統，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于獲取基站坐標和TOA觀測值；

構建模塊，用于根據所述基站坐標、接收機坐標和時差構建觀測方程；所述時差為基站與接收機之間的時差；

作差模塊，用于對不同基站間的所述觀測方程進行作差，得到線性化觀測方程；

參數估計模塊，用于根據設定個數的所述TOA觀測值對所述線性化觀測方程進行最小二乘參數估計，確定待測點的位置坐標。

8.根據權利要求7所述的5G定位系統，其特征在于，還包括：

觀測歷元差確定模塊，用于對所述TOA觀測值的觀測歷元間進行作差，得到觀測歷元差；

去除模塊，用于去除所述觀測歷元差大于設定閾值的TOA觀測值。

9.根據權利要求7所述的5G定位系統，其特征在于，所述觀測方程的公式為：

其中，i表示5G基站編號，TOA_i表示基站i到接收機之間的時間測量值，(x,y,z)表示接收機三維坐標，(X_i,Y_i,Z_i)表示基站i的三維坐標，c表示光速，dt表示基站與接收機鐘面時差。

10.根據權利要求7所述的5G定位系統，其特征在于，所述線性化觀測方程為：

其中，i為5G基站編號，TOA_i表示基站i到接收機之間的時間測量值，TOA_j表示基站j到接收機之間的時間測量值，(x,y,z)為接收機三維坐標，(X_i,Y_i,Z_i)表示基站i的三維坐標，(X_j,Y_j,Z_j)表示基站j的三維坐標，c表示光速，dt表示基站與接收機鐘面時差。