定位方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种定位方法和系统，包括：通过接收器接收五个以上的信号发射源同步发射的无线信号；获取所述接收器接收至少两组无线信号的接收时间；根据光速和获取的每组无线信号中四个无线信号的接收时间，计算接收器到每组无线信号对应的一个信号发射源的距离，分别与接收器到每组无线信号对应的其他三个信号发射源的距离差；将获取的每组无线信号的距离差代入对应的定位精度GDOP公式，获取与每组无线信号对应的精度因子；通过比较各组无线信号对应的精度因子，获取数值最小的精度因子对应的一组无线信号，并通过该组无线信号定位所述接收器的位置信息。实施本发明的方法和系统，可消除时钟漂移对定位精度因子的影响，提高定位准确度。
【专利说明】定位方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线测量【技术领域】，特别是涉及一种定位方法和系统。
【背景技术】
[0002]目前在全球定位系统中，定位精度取决于无线信号源的几何参数或传感器元件的阵列，可通过四颗卫星的⑶OP (Geometric Dilution of Precision,几何精度因子)来表征，几何精度因子越小定位精度越高。
[0003]几何精度因子被定义通常是由卫星粒数和接收机估算位置计算出来。⑶OP数值常常是由导航解处理过程计算得到，参量GDOP的数值越大，所代表的单位矢量形体的体积越小。⑶OP包括位置几何精度因子roop、水平几何精度因子HDOP、垂直几何精度因子VDOP和时间几何精度因子TDOP四个参数，这四个参数分别表示定位定时总误差Og、位置误差σρ、水平误差σ h、垂直位置误差σ v和时钟误差σ。对测距误差σ。的放大倍数，即:
[0004]
【权利要求】
1.一种定位方法，其特征在于，包括以下步骤: 通过接收器接收五个以上的信号发射源同步发射的无线信号； 获取所述接收器接收至少两组无线信号的接收时间，其中，每组无线信号包括四个所述信号发射源同步发送的无线信号，四个所述信号发射源中至少一个不同于其他任意一组无线信号的信号发射源； 根据光速和获取的每组无线信号中四个无线信号的接收时间，计算所述接收器到每组无线信号对应的一个信号发射源的距离分别与到其他三个信号发射源的距离间的距离差; 将获取的每组无线信号的距离差作为伪距测量误差代入对应的定位精度GDOP公式，获取与每组无线信号对应的精度因子，其中，构建所述定位精度GDOP公式的伪距测量误差的协方差矩阵由所述接收器的位置解析解公式的偏导数构成； 通过比较各组无线信号对应的精度因子，获取数值最小的精度因子对应的一组无线信号，并通过该组无线信号定位所述接收器的位置信息。
2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，在所述通过接收器接收五个以上的信号发射源同步发射的无线信号的步骤之前，还包括以下步骤: 参照同一时钟源，通过五个以上的无线信号发射源在同一时间发射无线信号。
3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，在所述获取所述接收器接收至少两组无线信号的接收时间的步骤之前，还包括以下步骤: 从接收的五个以上的无线信号中选取四个无线信号进行组合，得到k组无线信号组，其中，k大于或等于2。
4.根据权利要求1所述的定位`方法，其特征在于，在所述将获取的每组无线信号的距离差代入定位精度⑶OP公式的步骤之前，还包括以下步骤: 获取发送每组无线信号的四个信号发射源发射每组无线信号时的位置信息； 在三维坐标系数中根据两点间距离公式，通过获取的位置信息构建与各组无线信号对应的所述接收器的位置解析解公式； 通过分别对每组无线信号对应的位置解析解公式求偏导数，获取每组无线信号对应的协方差矩阵，并根据所述协方差矩阵分别获取与每组无线信号对应的定位精度GDOP公式。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的定位方法，其特征在于，所述通过该组无线信号定位所述接收器的位置信息的步骤包括以下步骤: 将数值最小的精度因子对应的一组无线信号的距离差，代入该组无线信号对应的位置解析解公式进行求解，获取所述接收器的位置坐标。
6.一种定位系统，其特征在于，包括: 接收模块，用于通过接收器接收五个以上的信号发射源同步发射的无线信号； 获取模块，用于获取所述接收器接收至少两组无线信号的接收时间，其中，每组无线信号包括四个所述信号发射源同步发送的无线信号，四个所述信号发射源中至少一个不同于其他任意一组无线信号的信号发射源； 伪距模块，用于根据光速和获取的每组无线信号中四个无线信号的接收时间，计算所述接收器到每组无线信号对应的一个信号发射源的距离分别与到其他三个信号发射源的距离间的距离差；精度模块，用于将获取的每组无线信号的距离差作为伪距测量误差代入对应的定位精度GDOP公式，获取与每组无线信号对应的精度因子，其中，构建所述定位精度GDOP公式的伪距测量误差的协方差矩阵，由所述接收器的位置解析解公式的偏导数构成； 定位模块，用于通过比较各组无线信号对应的精度因子，获取数值最小的精度因子对应的一组无线信号，并通过该组无线信号定位所述接收器的位置信息。
7.根据权利要求6所述的定位系统，其特征在于，还包括发送模块，用于参照同一时钟源，通过五个以上的无线信号发射源在同一时间发射无线信号。
8.根据权利要求6所述的定位系统，其特征在于，所述获取模块还用于从接收的五个以上的无线信号中选取四个无线信号进行组合，得到k组无线信号组，其中，k大于或等于2。
9.根据权利要求6所述的定位系统，其特征在于，所述精度模块还用于: 获取发送每组无线信号的四个信号发射源发射每组无线信号时的位置信息； 在三维坐标系数中根据两点间距离公式，通过获取的位置信息构建与各组无线信号对应的所述接收器的位置解析解公式； 通过分别对每组无线信号对应的位置解析解公式求偏导数，获取每组无线信号对应的协方差矩阵，并根据所述协方差矩阵分别获取与每组无线信号对应的定位精度GDOP公式。
10.根据权利要求6至9中任意一项所述的定位系统，其特征在于，所述定位模块还用于将数值最小的精度因子对应的一组无线信号的距离差，代入该组无线信号对应的位置解析解公式进行求解，获取所述接收器的位置坐标。
【文档编号】G01S19/42GK103728642SQ201310749997
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】李晓云, 苏士娟, 梁国远, 吴新宇 申请人:深圳先进技术研究院