一种多系统融合定位的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种多系统融合定位的方法及装置，属于定位【技术领域】。所述方法包括：在每一个定位系统中选取一个卫星与接收机之间的伪距作为参考伪距，将参考伪距与其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差进行位置解算，得到每一个定位系统在本次定位时接收机的位置；根据每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估参数，得到所述每一个定位系统在本次定位的权重值；根据每一个定位系统在本次定位时接收机的位置以及权重值，确定多定位系统融合定位后接收机的位置。本发明避免了卡尔曼滤波器中的先验信息不准确而造成的滤波效率低下；通过对每一个定位系统进行评价，利用评价后的权重值对各定位系统的定位误差进行约束，提高了定位的精度。
【专利说明】一种多系统融合定位的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及定位【技术领域】，特别涉及一种多系统融合定位的方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着定位技术的发展，当接收机接收到多个定位系统的定位信号时，可以通过多系统联合解算得到更加精准的定位结果。当前的多系统融合定位的方法为:首先连列每个定位系统中各卫星与接收机之间的伪距的计算公式的方程组，通过该方程组解算出每个定位系统在本次定位时的接收机的位置，其中，由于存在时钟不同步等误差因素，因此在每个卫星与接收机之间的伪距的计算公式中会携带误差因素对应的误差参数，已确定更加精确的伪距；其次，通过各定位系统得到的接收机的位置求取平均的方式得到多系统融合定位后的接收机的位置。
[0003]为了降低干扰和误差造成的定位精度下降的问题，引入了卡尔曼滤波器对多系统定位解算结果进行融合。卡尔曼滤波器需要每个定位系统的噪声特性的噪声先验信息对每个定位系统的定位结果进行卡尔曼滤波，以降低定位过程中的误差。
[0004]发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]由于在定位过程中接收机往往是运动的，在运动过程中定位信号容易受到遮挡、多径发射等因素的影响，造成测量噪声发生剧烈波动，从而无法得到准确的噪声先验信息，导致卡尔曼滤波的效果降低，最终无法保证提高定位精度的目的；另外，如果某一个定位系统发生较大的误差，会造成定位结果误差较大。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种多系统融合定位的方法及装置。所述技术方案如下:
[0007]—方面，提供了一种多系统融合定位的方法，所述方法包括:
[0008]在每一个定位系统中选取一个卫星与接收机之间的伪距作为参考伪距，并将所述参考伪距与其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差的方式进行位置解算，得到所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置；
[0009]根据所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估参数，对所述每一个定位系统在本次定位时进行评估，得到所述每一个定位系统在本次定位时的权重值；
[0010]根据所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置以及所述每一个定位系统在本次定位时的权重值，确定多定位系统融合定位后所述接收机的位置。
[0011]优选的，所述在每一个定位系统中选取一个卫星与接收机之间的伪距作为参考伪距，并将所述参考伪距与其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差的方式进行位置解算，得到所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置，包括:
[0012]在每一个定位系统中随机选取一个卫星与接收机之间的伪距作为参考伪距，并连列所述参考伪距与所述每一个定位系统中其他每一个卫星与接收机之间的伪距作差的方程组；
[0013]通过最小二乘法对所述方程组求解，得到所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置。
[0014]优选的，所述将所述参考伪距与所述每一个定位系统中其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差连列一个方程组，之后，所述方法还包括:
[0015]通过所述参考伪距与所述每一个定位系统中其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差运算，消除每一个公式中的共模误差。
[0016]优选的，所述根据所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估参数，对所述每一个定位系统在本次定位时进行评估，得到所述每一个定位系统在本次定位时的权重值，包括:
[0017]获取所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估参数，计算所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估分数；
[0018]根据所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估分数，通过熵权法构造所述每一个定位系统在本次定位时的权重值。
[0019]另一方面，提供了一种多系统融合定位的装置，所述装置包括:
[0020]位置解算模块，用于在每一个定位系统中选取一个卫星与接收机之间的伪距作为参考伪距，并将所述参考伪距与其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差的方式进行位置解算，得到所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置；
[0021]评估模块，用于根据所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估参数，对所述每一个定位系统在本次定位时进行评估，得到所述每一个定位系统在本次定位时的权重值；
[0022]位置确定模块，用于根据所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置以及所述每一个定位系统在本次定位时的权重值，确定多定位系统融合定位后所述接收机的位置。
[0023]优选的，所述位置解算模块，包括:
[0024]第一位置解算单元，用于在每一个定位系统中随机选取一个卫星与接收机之间的伪距作为参考伪距，并连列所述参考伪距与所述每一个定位系统中其他每一个卫星与接收机之间的伪距作差的方程组；
[0025]第二位置解算单元，用于通过最小二乘法对所述方程组求解，得到所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置。
[0026]优选的，所述位置解算模块还包括:
[0027]消除单元，用于通过所述参考伪距与所述每一个定位系统中其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差运算，消除每一个公式中的共模误差。
[0028]优选的，所述评估模块，包括:
[0029]第一评估单元，用于获取所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估参数，计算所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估分数；
[0030]第二评估单元，用于根据所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估分数，通过熵权法构造所述每一个定位系统在本次定位时的权重值。
[0031]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:[0032]通过在每一个定位系统中选取一个卫星与接收机之间的伪距作为参考伪距，并将参考伪距与其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差的方式进行位置解算，得到每一个定位系统在本次定位时接收机的位置；并对每一个定位系统在本次定位过程中进行评估得到对应的权重值；再根据每一个定位系统在本次定位时接收机的位置以及权重值对确定多定位系统融合定位后接收机的位置。避免了使用卡尔曼滤波器中的先验信息不准确而造成的滤波效率低下的问题；通过对每一个定位系统进行评价，利用评价后的权重值对各定位系统的定位误差进行约束，进一步的提高了定位的精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是本发明实施例一提供的多定位系统融合定位的方法流程图；
[0035]图2是本发明实施例二提供的多定位系统融合定位的方法流程图；
[0036]图3是本发明实施例三提供的多定位系统融合定位的装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0038]实施例一
[0039]本发明实施例提供了一种多定位系统融合定位的方法，参见图1，方法流程包括:
[0040]101:在每一个定位系统中选取一个卫星与接收机之间的伪距作为参考伪距，并将所述参考伪距与其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差的方式进行位置解算，得到所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置；
[0041]102:根据所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估参数，对所述每一个定位系统在本次定位时进行评估，得到所述每一个定位系统在本次定位时的权重值；
[0042]103:根据所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置以及所述每一个定位系统在本次定位时的权重值，确定多定位系统融合定位后所述接收机的位置。
[0043]本发明实施例避免了使用卡尔曼滤波器中的先验信息不准确而造成的滤波效率低下的问题；通过对每一个定位系统进行评价，利用评价后的权重值对各定位系统的定位误差进行约束，进一步的提高了定位的精度。
[0044]实施例二
[0045]本发明实施例提供了一种多定位系统融合定位的方法，参见图2，方法流程包括:
[0046]201:在每一个定位系统中选取一个卫星与接收机之间的伪距作为参考伪距，并将所述参考伪距与其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差的方式进行位置解算，得到所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置。
[0047]在任意一个定位系统中每一个卫星与接收机之间的伪距的计算公式如下:
【权利要求】
1.一种多定位系统融合定位的方法，其特征在于，所述方法包括: 在每一个定位系统中选取一个卫星与接收机之间的伪距作为参考伪距，并将所述参考伪距与其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差的方式进行位置解算，得到所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置； 根据所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估参数，对所述每一个定位系统在本次定位时进行评估，得到所述每一个定位系统在本次定位时的权重值； 根据所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置以及所述每一个定位系统在本次定位时的权重值，确定多定位系统融合定位后所述接收机的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在每一个定位系统中选取一个卫星与接收机之间的伪距作为参考伪距，并将所述参考伪距与其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差的方式进行位置解算，得到所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置，包括: 在每一个定位系统中随机选取一个卫星与接收机之间的伪距作为参考伪距，并连列所述参考伪距与所述每一个定位系统中其他每一个卫星与接收机之间的伪距作差的方程组； 通过最小二乘法对所述方程组求解，得到所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置。
3.根据权利要求2 所述的方法，其特征在于，所述将所述参考伪距与所述每一个定位系统中其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差连列一个方程组，之后，所述方法还包括: 通过所述参考伪距与所述每一个定位系统中其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差运算，消除每一个公式中的共模误差。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估参数，对所述每一个定位系统在本次定位时进行评估，得到所述每一个定位系统在本次定位时的权重值，包括: 获取所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估参数，计算所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估分数； 根据所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估分数，通过熵权法构造所述每一个定位系统在本次定位时的权重值。
5.一种多定位系统融合定位的装置，其特征在于，所述装置包括: 位置解算模块，用于在每一个定位系统中选取一个卫星与接收机之间的伪距作为参考伪距，并将所述参考伪距与其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差的方式进行位置解算，得到所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置； 评估模块，用于根据所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估参数，对所述每一个定位系统在本次定位时进行评估，得到所述每一个定位系统在本次定位时的权重值； 位置确定模块，用于根据所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置以及所述每一个定位系统在本次定位时的权重值，确定多定位系统融合定位后所述接收机的位置。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述位置解算模块，包括: 第一位置解算单元，用于在每一个定位系统中随机选取一个卫星与接收机之间的伪距作为参考伪距，并连列所述参考伪距与所述每一个定位系统中其他每一个卫星与接收机之间的伪距作差的方程组； 第二位置解算单元，用于通过最小二乘法对所述方程组求解，得到所述每一个定位系统在本次定位时所述接收机的位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述位置解算模块还包括: 消除单元，用于通过所述参考伪距与所述每一个定位系统中其他各卫星与接收机之间的伪距通过作差运算，消除每一个公式中的共模误差。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述评估模块，包括: 第一评估单元，用于获取所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估参数，计算所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估分数； 第二评估单元，用于根据所述每一个定位系统中每一个卫星在本次定位时的评估分数，通过熵权法构造所述每一个定位系统在本次定位时的权重值。
【文档编号】G01S19/42GK103941270SQ201410071759
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】邓中亮, 尹露, 董慧, 席岳, 李杰强, 李长明 申请人:北京邮电大学