第M历元的运动轨迹信息和所述第M历元的速率，得 到预测定位方程式，如下：
[0099] Sm= f (Smp . . . ,Sm!,g (IVImp . . . ,IVm!I,At), A t) + e 3......公式（5)
[0100] 其中，Sm为第M历元对应的位置信息和速度；SmP1为第M-P-I历元对应的位置 信息和速度；Smi为第M-I历元对应的位置信息和速度；At为相邻历元的时间间隔，e 3 为该路程轨迹方程的误差，误差e 3的概率统计信息可以根据历史历元自适应计算得到， ^(IvImpi，...，|VM1|,At)表不速率变化函数，f(SM |VM1|,At )，At)表示根据第M历元的运动轨迹信息得到的预测函数，即在圆曲线或直线轨迹的基础 上，代入速率变化函数和时间，即可预测到移动载体在第M历元的初始位置信息和速度。
[0101] 本发明实施例中，接收机将上述流程轨迹方程式和N个导航定位方程式进行结 合，得到观测方程，进而采用加权最小二乘法，得到移动载体在第M历元的位置信息。具体 地，本发明实施例中通过引入位置信息和速度的预测函数，增加了额外的用于计算移动载 体位置信息的方程式，可以在一定程度上弥补卫星数的不足和滤波导航参数的作用。
[0102] 由导航定位方程式和预测定位方程式组合而成的观测方程如下：
[0104] 其中，GT = b+ e i是根据N个导航定位方程式得到的，T为卫星导航设定的参数，G 为卫星导航设定的参数的系数矩阵，b是线性化后的残差，e :表示导航定位方程式的误差， 误差e 1的概率统计信息可以根据经验得到，Sm为第M历元对应的位置信息和速度；Smp :为 第M-P-I历元对应的位置信息和速度；Sm i为第M-I历元对应的位置信息和速度；A t为相 邻历元的时间间隔，e3为该路程轨迹方程的误差，误差e 3的概率统计信息可以根据历史 历元自适应计算得到，g (IVIM P D . . .，IVm : I，A t)表示速率变化函数，f (SM p . . .，Sm g (I V|M P1，...，|VM丄At)，At)表示根据第M历元的运动轨迹信息得到的预测函数。
[0105] 其中，最小二乘扩充矩阵如下：
[0108] 权矩阵中的./表示矩阵每个对角线上的值等于1除以数组中对应每个元素。
[0109] 本发明实施例中，由于预测模型本身有一定的误差，所以预测的位置信息和速度 也存在误差，而卫星观测方程也存在误差，所以采用加权最小二乘对这些方程进行联合解 算，权重取自于观测或预测误差，卫星观测方程误差可以取自经验误差公式，预测方程误差 取自自适应估计过程，即采用前预测值和前解算值差值的统计标准差作为误差。
[0110] 本发明实施例提供的方法可以应用于正常和复杂环境下的卫星定位导航。接收机 在第M历元观测到N个卫星，接收机会根据运动载体的历史历元信息对载体轨迹和速率进 行分析，并预测本历元的速度和信息，结合预测的位置，速度信息和卫星观测方程实现联合 解算，当N小于第一阈值时表明卫星观测数不足，预测定位方程式的引入能够弥补卫星观 测数不足并实现滤波解算结果作用。
[0111] 本发明实施例将运动轨迹与速率相分离，分别确定出移动载体的运动轨迹信息和 速率，使得移动载体的位置信息约束于运动轨迹和速率，进而根据通过将运动轨迹信息、速 率以及观测信息相结合得到移动载体的位置信息，结果更接近于现实情况。在卫星可视情 况差且缺乏其它传感器的条件下，采用上述运动轨迹的约束方式，从最大程度上结合历史 信息完成对移动载体下一个时刻的位置信息和速度的预测。
[0112] 图4a为移动载体实际运行轨迹示意图，图4b为采用本发明实施例中的方法预测 得到的移动载体运行轨迹示意图，图4c为采用卡尔曼算法预测得到的移动载体运行轨迹 示意图。通过图4a和图4b可看出，采用本发明实施例中的方法预测得到的移动载体运行 轨迹与移动载体实际运行轨迹具有较高的吻合度；通过图4b和图4c可看出，采用本发明实 施例中的方法预测得到的移动载体运行轨迹相比于采用卡尔曼算法预测得到的移动载体 运行轨迹更加平滑，定位精度更高，更符合实际情况。因此，本发明实施例采用的确定移动 载体位置信息和速度的方法更适合于拟合实际情况下的移动载体的运行轨迹，而且在一定 程度上提高了定位精度。尤其是，当移动载体做转弯运动时，本发明实施例具有更高的预测 精度。
[0113] 针对上述方法流程，本发明实施例还提供一种接收机，该接收机的具体内容可以 参照上述方法实施。
[0114] 图5为本发明实施例提供的接收机的结构示意图，该接收机包括：
[0115] 获取观测信息模块501，用于在第M历元获取N个卫星的观测信息；M、N均为大于 等于1的整数；
[0116] 确定运动轨迹信息模块502,用于在N小于第一阈值的情况下，根据与所述接收机 对应的移动载体在所述第M历元相邻的前P个历元的运动轨迹信息，确定所述移动载体在 第M历元的运动轨迹信息；
[0117] 确定速率模块503,用于根据所述移动载体在所述前P个历元的速率，确定所述移 动载体在第M历元的速率；
[0118] 预测位置信息和速度模块504,用于根据所述移动载体在第M历元的运动轨迹信 息、第M历元的速率以及所述N个卫星的观测信息，得到所述移动载体在第M历元的位置信 息和速度。
[0119] 较佳地，所述确定运动轨迹信息模块502具体用于：
[0120] 根据所述移动载体在所述P个历元中各个历元的速度，确定所述移动载体在所述 P个历元中各个历元的转角，进而确定所述P个历元的转角和；
[0121] 若所述P个历元的转角和小于等于第二阈值，则确定所述移动载体的运动轨迹为 直线；若所述P个历元的转角和大于第二阈值，则确定所述移动载体的运动轨迹为弧线。
[0122] 较佳地，所述确定运动轨迹信息模块502具体用于：
[0123] 获取第M-P-I历元至第M-I历元中各个历元对应的转角和；其中，一个历元对应的 转角和是指第1历元至该历元中的各个历元的转角之和；
[0124] 若从第M-P-I历元对应的转角和至第M-I历元对应的转角和呈现减少的状态，则 确定所述移动载体的运动轨迹为沿第一方向的弧线；
[0125] 若从第M-P-I历元对应的转角和至第M-I历元对应的转角和呈现增加的状态，则 确定所述移动载体的运动轨迹为沿第二方向的弧线。
[0126] 较佳地，所述确定运动轨迹信息模块502具体用于：
[0127] 通过以下方式确定所述P个历元中的第i历元的转角：
[0129] 其中，0为所述第i历元的转角；V1表示第i历元的速度，V 1+1表示第i+1历元的 速度。较佳地，所述预测位置信息和速度模块504具体用于：
[0130] 根据获取到的N个卫星的观测信息，得到N个导航定位方程式；
[0131] 根据所述移动载体在第M历元的运动轨迹信息和所述第M历元的速率，得到预测 定位方程式；
[0132] 将所述N个导航定位方程式和预测定位方程式进行结合，得到所述移动载体在第 M历元的位置信息和速度。
[0133] 较佳地，所述预测位置信息和速度模块504具体用于：
[0134] 将所述预测定位方程式和所述N个导航定位方程式进行结合，得到的观测方程如 下：
[0136] 其中，GT = b+ e i是根据所述N个导航定位方程式得到的，T为卫星导航设定的参 数，G为所述卫星导航设定的参数的系数矩阵，b是线性化后的残差，e i表示导航定位方程 式的误差；Sm为第M历元对应的路程，即第M-I历元至第M历元移动载体的路程；
[0137]Sm=f(SMp? ? ?，Smg(|V|Mp丨，? ? ?，|VM」，A t), A t)+ e3为所述预测定位方程 式，Sm为第M历元对应的位置信息和速度；SM p i为第M-P-I历元对应的位置信息和速度； Smi为第M-I历元对应的位置信息和速度At为相邻历元的时间间隔，e3为路程轨迹方程 的误差，g(|V|MPi，...，Ivm丄 At)表示速率变化函数，f(sMPi，...，sMi，g(|v|MP1，...，|v M i I，A t)，A t)表示根据第M历元的运动轨迹信息得到的预测函数；
[0138] 通过求解所述观测方程，得到所述移动载体在第M历元的位置信息和速度。
[0139] 从上述内容可以看出：
[0140] 本发明实施例中，接收机在第M历元获取N个卫星的观测信息，在N小于第一阈值 的情况下，接收机根据与所述接收机对应的移动载体在所述第M历元相邻的前P个历元的 运动轨迹信息，确定所述移动载体在第M历元的运动轨迹信息，从而使确定出的移动载体 的运动轨迹更符合实际情况；接收机根据所述移动载体在所述前P个历元的速率，确定所 述移动载体在第M历元的速率，从而使得确定的速率更加准确；接收机根据所述移动载体 在第M历元的运动轨迹信息、速率、以及所述N个卫星的观测信息，得到所述移动载体在第M 历元的位置信息和速度。本发明实施例将运动轨迹与速率相分离，分别确定出移动载体的 运动轨迹信息和速率，使得移动载体的位置信息约束于运动轨迹和速率，进而根据通过将 运动轨迹信息、速率以及观测信息相结合得到移动载体的位置信息，结果更接近于现实情 况。在卫星可视情况差且缺乏其它传感器的条件下，采用上述运动轨迹的约束方式，从最大 程度上结合历史信息完成对移动载体下一个时刻的位置信息和速度的预测。
[0141] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、或计算机程序产品。 因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的 形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存 储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形 式。
[0142] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程 图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现