一种进行单点定位的方法及系统与流程

本发明涉及导航技术领域，并且更具体地，涉及一种进行单点定位的 方法及系统。

背景技术：

定位服务已经与是工作密不可分，发明方可以利用它对地标形变、气 候等进行监控、对物流车辆进行定位；近年来，尽管GPS定位技术取得了 快速的发展与普及，但是由于其价格相对昂贵和在室内的无法定位等因素， 使得基于通信基站的移动台定位技术还存在很大的应用市场。

在地表形变监测中，不管是在实时解算观测数据阶段，还是在地表灾 害救援定位阶段，由于观测环境往往很差，会导致定位精度不高，甚至无 法单点定位的情况。这些情况的出现，会直接造成无法实时对监测体的监 测，甚至直接影响灾害后的救援行动。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述情况造成的严重影响，在单点定位阶段， 充分利用了迭代加权最小二乘算法，有效改善上述情况造成的问题，提出 了一种进行单点定位的方法，本发明方法包括：

获取实际接收机和未知接收机原始定位参数，所述参数包括：星地距 离r、光速c、接收机钟差δtu、卫星钟差δt^s，电离层误差I，对流层误差T 和伪距测量噪声εp；

基于原始定位参数，获取实际接收机伪距观测值P，实际接收机伪距 观测值P获取公式如下：

P＝r+c(δtu+δt^s)+cI+cT+εp (1)；

根据实际接收机伪距观测值P与未知接收机伪距计算值的残差值y迭 代，获取未知接收机位置，所述残差值y获取公式如下为：

y＝P-(r+c(δtu+δt^s)+cI+cT) (2)；

基于伪距残差值y，获取原始定位参数与未知接收机原始定位参数残 差Δx和随机测量误差v的关系式，所述关系式如下：

y＝HΔx+v (3)；

基于上述关系式根据最小均方误差LSE获取残差方差，公式如下：

对残差方差迭代，当迭代结果使得Δx的欧式范数小于预定值时，结束 迭代，将每次迭代得到的Δx与实际接收机和未知接收机原始定位参数累 加，获取单点定位结果。

可选的，方法还包括：

当获取首次实际接收机和未知接收机原始定位参数时，参数初始值为 0，否则，参数初始值为上一次获取的实际接收机和未知接收机原始定位参 数。

可选的，方法还包括：

给定加权矩阵W，W公式如下：

其中，是第i个观测值误差的先验方差，i为1-m；

根据加权矩阵W验证残差方差，获取公式如下：

对残差方差进行迭代，当迭代结果使得Δx的欧式范数小于预定值时 时，结束迭代，验证单点定位结果精确度。

可选的，预定值为0.0001。

可选的，预定值为0.00001。

本发明还提出了一种进行单点定位的系统，本发明系统包括：

采集模块，获取实际接收机和未知接收机原始定位参数，所述参数包 括：星地距离r、光速c、接收机钟差δtu、卫星钟差δt^s，电离层误差I， 对流层误差T是和伪距测量噪声εp；

定位模块，基于原始定位参数，获取实际接收机伪距观测值P，实际 接收机伪距观测值P获取公式如下：

P＝r+c(δtu+δt^s)+cI+cT+εp；

根据实际接收机伪距观测值P与未知接收机伪距计算值的残差值y迭 代，获取未知接收机位置，所述残差值y获取公式如下为：

y＝P-(r+c(δtu+δt^s)+cI+cT)；

基于伪距残差值y，获取原始定位参数与未知接收机原始定位参数残 差Δx和随机测量误差v的关系式，所述关系式如下：

y＝HΔx+v ；

基于上述关系式根据最小均方误差LSE获取残差方差，公式如下：

对残差方差迭代，当迭代结果使得Δx的欧式范数小于预定值时，结束 迭代，将每次迭代得到的Δx与实际接收机和未知接收机原始定位参数累 加，获取单点定位结果。

可选的，系统还包括：

初始采集模块，当获取首次实际接收机和未知接收机原始定位参数时， 参数初始值为0，否则，参数初始值为上一次获取的实际接收机和未知接 收机原始定位参数。

可选的，系统还包括：

校验模块，给定加权矩阵W，W公式如下：

其中，是第i个观测值误差的先验方差，i为1-m；

根据加权矩阵W验证残差方差，获取公式如下：

对残差方差进行迭代，当迭代结果使得Δx的欧式范数小于预定值时， 结束迭代，验证单点定位结果精确度。

可选的，预定值为0.0001。

可选的，预定值为0.00001。

本发明在地表形变监测中，不管是在实时解算观测数据阶段，还是在 地表灾害救援定位阶段，适应观测环境往往很差的情况，提高了定位精度， 可以实时对监测体的监测，对灾害后的救援行动起到很好的效果。

附图说明

图1为本发明进行单点定位的方法流程图；

图2为本发明进行单点定位的系统结构图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许 多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例 是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分 传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是 对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的 技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典 限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应 该被理解为理想化的或过于正式的意义。

本发明提供了一种进行单点定位的方法，如图1所示，包括：

获取实际接收机和未知接收机原始定位参数，所述参数包括：星地距 离r、光速c、接收机钟差δtu、卫星钟差δt^s，电离层误差I，对流层误差T 和伪距测量噪声εp；

基于原始定位参数，获取实际接收机伪距观测值P，实际接收机伪距 观测值P获取公式如下：

P＝r+c(δtu+δt^s)+cI+cT+εp；

根据实际接收机伪距观测值P与未知接收机伪距计算值的残差值y迭 代，获取未知接收机位置，所述残差值y获取公式如下为：

y＝P-(r+c(δtu+δt^s)+cI+cT)；

基于伪距残差值y，获取原始定位参数与未知接收机原始定位参数残 差Δx和随机测量误差v的关系式，所述关系式如下：

y＝HΔx+v ；

基于上述关系式根据最小均方误差LSE获取残差方差，公式如下：

对残差方差迭代，当迭代结果使得Δx的欧式范数小于预定值时，结束 迭代，将每次迭代得到的Δx与实际接收机和未知接收机原始定位参数累 加，获取单点定位结果。

当获取首次实际接收机和未知接收机原始定位参数时，参数初始值为 0，否则，参数初始值为上一次获取的实际接收机和未知接收机原始定位参 数。

给定加权矩阵W，W公式如下：

其中，是第i个观测值误差的先验方差，i为1-m；

根据加权矩阵W验证残差方差，获取公式如下：

对残差方差进行迭代，当迭代结果使得Δx的欧式范数小于预定值时 时，结束迭代，验证单点定位结果精确度；

其中预定值为0.0001或0.00001。

本发明还提供了一种进行单点定位的的系统200，如图2所示，系统 200包括：

采集模块201，获取实际接收机和未知接收机原始定位参数，所述参 数包括：星地距离r、光速c、接收机钟差δtu、卫星钟差δt^s，电离层误差 I，对流层误差T是和伪距测量噪声εp；

定位模块202，基于原始定位参数，获取实际接收机伪距观测值P，实 际接收机伪距观测值P获取公式如下：

P＝r+c(δtu+δt^s)+cI+cT+εp；

根据实际接收机伪距观测值P与未知接收机伪距计算值的残差值y迭 代，获取未知接收机位置，所述残差值y获取公式如下为：

y＝P-(r+c(δtu+δt^s)+cI+cT)；

基于伪距残差值y，获取原始定位参数与未知接收机原始定位参数残 差Δx和随机测量误差v的关系式，所述关系式如下：

y＝HΔx+v ；

基于上述关系式根据最小均方误差LSE获取残差方差，公式如下：

对残差方差迭代，当迭代结果使得Δx的欧式范数小于预定值时，结束 迭代，将每次迭代得到的Δx与实际接收机和未知接收机原始定位参数累 加，获取单点定位结果。

初始采集模块203，当获取首次实际接收机和未知接收机原始定位参 数时，参数初始值为0，否则，参数初始值为上一次获取的实际接收机和 未知接收机原始定位参数。

校验模块204，给定加权矩阵W，W公式如下：

其中，是第i个观测值误差的先验方差，i为1-m；

根据加权矩阵W验证残差方差，获取公式如下：

对残差方差进行迭代，当迭代结果使得Δx的欧式范数小于预定值时 时，结束迭代，验证单点定位结果精确度。

预定值为0.0001或0.00001。

本发明在地表形变监测中，不管是在实时解算观测数据阶段，还是在 地表灾害救援定位阶段，适应观测环境往往很差的情况，提高了定位精度， 可以实时对监测体的监测，对灾害后的救援行动起到很好的效果。