[發明專利]一種基于北斗偽衛星的電力系統室內組合定位方法

在審

• 申請號: 202310045279.4
• 申請日: 2023-01-30
• 公開（公告）號: CN116125515A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 張恩準;李大偉;任靈
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: G01S19/46
• 分類號: G01S19/46;G01S19/11;G01S19/39;G01S5/02
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 戴羽豐

本發明提供了一種基于北斗偽衛星的電力系統室內組合定位方法，所述定位方法將觀測量特征值匹配法與遍歷抗差卡爾曼濾波模型相結合。其中首先通過特征值匹配算法(或稱為指紋匹配算法)，實現穩定且快速的室內定位。之后將初步定位結果帶入遍歷抗差卡爾曼濾波模型，以進一步優化定位結果，由此提升定位結果的精確度，應對抑制多徑信號干擾問題。上述定位方法，可以有效應用在電力系統室內場景中移動設備及工作人員的定位領域。

技術領域

本發明屬于偽衛星定位技術領域，具體涉及一種基于北斗偽衛星的電力系統室內組合定位方法。

背景技術

在衛星信號受限的室內區域實現精準定位，一直都存在著技術困難。偽衛星定位是利用布設于地面上的發射器，模擬衛星信號來實現定位。其中北斗偽衛星定位技術相較于其他室內定位技術，具有系統兼容性強、具有授時功能等優勢；具有較高的應用前景。

在電力系統的變(配)電站以及輸電管廊等環境中，由于存在較多的干擾源，加上復雜環境所導致的信號屏蔽問題，使得室內偽衛星接收機難以接收到信號，最終導致室內定位不穩定、不精確。同時，當前所采用的偽衛星觀測量特征值匹配定位方法本身所得到的定位結果也存在精確度不高、無法有效抑制多徑信號干擾的問題。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供了一種基于北斗偽衛星的電力系統室內組合定位方法，用以解決偽衛星室內定位精準度方面的問題。

本發明通過以下技術手段實現上述技術目的。

一種室內組合定位方法：

準備階段：

對于設有m個偽衛星的室內環境，在其中設定n個參考點，分別采集所述n個參考點的偽衛星信號觀測量數據并提取其中的特征值，將所述n個參考點處的特征值數據和相應的坐標錄入特征值數據庫；

定位階段：

步驟1，獲取待定位點處的偽衛星信號觀測量數據，并提取其中的特征值數據Gn；

步驟2，基于特征值匹配算法，得到初步定位結果；

步驟3，將初步定位結果帶入遍歷抗差卡爾曼濾波模型進行優化，得到最終的定位結果。

進一步地，步驟2具體為：采用行列式差值比較法對k時刻待定位點的特征值數據Gn_k與特征值數據庫中的特征值數據Gn_q進行比較，計算兩者之間差值的絕對值L：

L＝|det(Gn_k)-det(Gn_q)|，q＝(1,2,……,n)

從n個參考點中選取p個L數值最小的參考點，則k時刻待定位點的坐標測量值(x,y)_k為：

其中坐標測量值(x,y)_k即為初步定位結果，且p≥2。

進一步地，所述步驟3包括：

步驟3.1，計算k時刻待定位點的坐標估計值(x,y)_k/k-1：

(x,y)_k/k-1＝A(x,y)_k-1/k-1+ω

其中，(x,y)_k-1/k-1是k-1時刻待定位點的坐標優化值，A是狀態轉移矩陣，ω是系統輸入的噪聲誤差；

步驟3.2，計算k時刻的協方差矩陣P_k/k-1：

P_k/k-1＝AP_k-1/k-1A^T+Q