一种定位系统误差判别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种定位系统误差判别方法及装置，所述方法包括：获取所述定位系统中各子系统信源的信号的测量误差；判断所述测量误差的可信度；获取所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置；根据所述测量误差、所述相对位置及所述测量误差的可信度，判别所述定位系统的定位误差。应用本发明专利技术实施例，能够有效解决多系统组合导航定位系统中的非等精度信号的误差判别问题，提高组合导航的定位精确度。

Positioning system error discrimination method and device

The embodiment of the invention provides a method and device for determining a positioning system error, the method comprises: measuring error signal acquisition subsystem source in the positioning system; judging whether the measurement error to obtain credibility; the relative position between the receiver and the positioning system according to the information source; the measurement error, the relative position and the measurement error of the credibility of the positioning error detection positioning system. The embodiment of the invention can effectively solve the error discrimination problem of unequal precision signals in a multi system integrated navigation and positioning system, and improve the positioning accuracy of the integrated navigation system.

【技术实现步骤摘要】
一种定位系统误差判别方法及装置
本专利技术涉及通信定位与导航
，特别是涉及一种定位误差判别方法及装置。
技术介绍
近年来，人们对室内外高精度定位的需求不断增强，多系统组合导航成为了高精度室内外定位的热点研究方向。其中，不同的导航信号从信号体制、解调过程到解算方法，均有所差别。如何判别各个信源的信号的误差大小，成为了多系统组合导航的重要内容之一。其中，信号的测量误差受到多方面的影响，包括：信号体制自身的固有误差，例如卫星导航信号的测量误差与Wi-Fi信号的测量范围不一样；接收机测量误差，例如不同性能的接收机在接收同一信号时可能得到不同大小的测量误差；环境影响误差，例如多径影响、人流走动、信道衰落等带来的误差。另外，在定位系统中，最终的定位精度往往由接收机与各信源之间的位置(即几何精度因子)和信号测量误差共同决定，即使信号测量误差较低，但如果几何精度因子很大，则同样无法得到高精度的定位结果。目前，定位系统的误差判别主要是通过几何精度因子和信号测量误差综合来判别定位误差的大小。具体的，先判断信号测量误差与定位误差的关系，并将各信源测量误差方差看作是相等的，再根据各信源测量误差计算得到定位误差方差，由定位误差方差可知定位误差的判别受接收机与各信源之间的位置的影响，将接收机与各信源之间的位置定义为几何精度因子，最后根据几何精度因子和信号测量误差共同来判别定位误差的大小。但是，在组合导航系统中，各定位系统的信号往往是非等精度的，即不同定位系统的测量值精度范围不同，因此现有的误差判别方法中将各信源测量误差方差进行相等的假设，使得在组合导航过程中，容易出现低精度信号“污染”高精度信号的情况，从而导致组合导航系统的误差判别的结果不准确。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种定位系统误差判别方法及装置，解决多系统组合导航定位系统中的非等精度信号的误差判别问题，提高组合导航的定位精确度。为达到上述目的，本专利技术实施例公开了一种定位系统误差判别方法，所述方法包括：获取所述定位系统中各子系统信源的信号的测量误差；判断所述测量误差的可信度；获取所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置；根据所述测量误差、所述相对位置及所述测量误差的可信度，判别所述定位系统的定位误差。可选的，所述获取所述定位系统中各子系统信源的信号对应的测量误差，包括：获取所述定位系统中各子系统信源的信号对应的测量误差，得到所述测量误差的协方差矩阵；所述判断所述测量误差的可信度，包括：判断所述测量误差的可信度，得到所述测量误差的可信度矩阵；所述获取所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置，包括：获取所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置，确定所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置的几何矩阵；所述根据所述测量误差、所述相对位置及所述测量误差的可信度，判别所述定位系统的定位误差，包括：根据所述测量误差的协方差矩阵、所述几何矩阵及所述测量误差的可信度矩阵，求解所述定位误差的协方差矩阵；根据所述定位误差的协方差矩阵，得到所述定位系统的定位误差的判别函数；根据所述判别函数，判别所述定位系统的定位误差。可选的，所述根据所述测量误差的协方差矩阵、所述几何矩阵及所述测量误差的可信度矩阵，求解所述定位误差的协方差矩阵，包括：根据公式：Cov(εx)＝(GTE-1CG)-1求解所述定位误差的协方差矩阵，其中，εx表示定位误差，Cov(εx)表示定位误差的协方差矩阵，G表示所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置的几何矩阵，GT表示所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置的几何矩阵的转置矩阵，E表示所述测量误差的协方差矩阵，E-1表示所述测量误差的协方差矩阵的可逆矩阵，C表示所述测量误差的可信度矩阵。可选的，所述根据所述定位误差的协方差矩阵，得到所述定位系统的定位误差的判别函数，包括：根据公式：得到所述定位系统的定位误差的判别函数，其中，J表示所述定位误差的判别函数，G表示所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置的几何矩阵，GT表示所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置的几何矩阵的转置矩阵，E表示所述测量误差的协方差矩阵，E-1表示所述测量误差的协方差矩阵的可逆矩阵，C表示所述测量误差的可信度矩阵，trace(GTE-1CG)-1指矩阵(GTE-1CG)-1的迹，(GTE-1CG)-1表示所述定位误差的协方差矩阵。可选的，所述判断所述测量误差的可信度，包括：获取所述各子系统信源的信号当前时刻的测量值和所述当前时刻的前一时刻的真实值，并将所述前一时刻的真实值作为所述当前时刻的估计值；根据所述当前时刻的测量值和所述当前时刻的估计值，得到所述信源的信号当前时刻的测量误差；将所述当前时刻的测量误差作为所述多系统组合导航的定位系统的参考测量值，根据所述参考测量值得到所述信源的信号的信任因子；获取所述信源的信号强度，根据所述信号强度和所述信任因子判断所述信源的信号的测量误差的可信度。可选的，所述根据所述当前时刻的测量值和所述当前时刻的估计值，得到所述信源的信号当前时刻的测量误差，包括：根据公式：得到所述信源的信号当前时刻的测量误差，其中，表示所述各子系统当前时刻的测量误差，yi,k表示所述各子系统当前时刻的测量值，Ci表示所述各子系统的测量矩阵，表示所述当前时刻的前一时刻的真实值，i表示所述各子系统信源的编号，k表示测量误差的当前时刻，k-1表示测量误差的当前时刻的前一时刻。可选的，所述根据所述信号强度和所述信任因子判断所述信源的信号的测量误差的可信度，包括：将所述信任因子和所述信号强度作为DS证据理论的证据；计算所述证据得到信任函数和似然函数；将所述信任函数作为所述可信度的信任区间的下限，将所述似然函数根据作为所述可信度的信任区间的上限，判断所述信源的信号的测量误差是否在所述可信度的信任区间内，得到所述测量误差的可信度。本专利技术实施例还公开了一种定位系统误差判别装置，所述装置包括：第一获取模块，用于获取所述定位系统中各子系统信源的信号的测量误差；第一判断模块，用于判断所述测量误差的可信度；第二获取模块，用于获取所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置；第二判断模块，用于根据所述测量误差、所述相对位置及所述测量误差的可信度，判别所述定位系统的定位误差。可选的，所述第一获取模块，还用于：获取所述定位系统中各子系统信源的信号对应的测量误差，得到所述测量误差的协方差矩阵；所述第一判断模块，还用于：判断所述测量误差的可信度，得到所述测量误差的可信度矩阵；所述第二获取模块，还用于获取所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置，确定所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置的几何矩阵；所述第二判断模块，还用于：根据所述测量误差的协方差矩阵、所述几何矩阵及所述测量误差的可信度矩阵，求解所述定位误差的协方差矩阵；根据所述定位误差的协方差矩阵，得到所述定位系统的定位误差的判别函数；根据所述判别函数，判别所述定位系统的定位误差。可选的，所述第二判断模块，还用于：根据公式：Cov(εx)＝(GTE-1CG)-1求解所述定位误差的协方差矩阵，其中，εx表示定位误差，Cov(εx)表示定位误差的协方差矩阵，G表示所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位系统误差判别方法，应用于多系统组合导航的定位系统中，其特征在于，所述方法包括：获取所述定位系统中各子系统信源的信号对应的测量误差；判断所述测量误差的可信度；获取所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置；根据所述测量误差、所述相对位置及所述测量误差的可信度，判别所述定位系统的定位误差。

【技术特征摘要】
1.一种定位系统误差判别方法，应用于多系统组合导航的定位系统中，其特征在于，所述方法包括：获取所述定位系统中各子系统信源的信号对应的测量误差；判断所述测量误差的可信度；获取所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置；根据所述测量误差、所述相对位置及所述测量误差的可信度，判别所述定位系统的定位误差。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述定位系统中各子系统信源的信号对应的测量误差，包括：获取所述定位系统中各子系统信源的信号对应的测量误差，得到所述测量误差的协方差矩阵；所述判断所述测量误差的可信度，包括：判断所述测量误差的可信度，得到所述测量误差的可信度矩阵；所述获取所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置，包括：获取所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置，确定所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置的几何矩阵；所述根据所述测量误差、所述相对位置及所述测量误差的可信度，判别所述定位系统的定位误差，包括：根据所述测量误差的协方差矩阵、所述几何矩阵及所述测量误差的可信度矩阵，求解所述定位误差的协方差矩阵；根据所述定位误差的协方差矩阵，得到所述定位系统的定位误差的判别函数；根据所述判别函数，判别所述定位系统的定位误差。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述测量误差的协方差矩阵、所述几何矩阵及所述测量误差的可信度矩阵，求解所述定位误差的协方差矩阵，包括：根据公式：Cov(εx)＝(GTE-1CG)-1求解所述定位误差的协方差矩阵，其中，εx表示定位误差，Cov(εx)表示定位误差的协方差矩阵，G表示所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置的几何矩阵，GT表示所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置的几何矩阵的转置矩阵，E表示所述测量误差的协方差矩阵，E-1表示所述测量误差的协方差矩阵的可逆矩阵，C表示所述测量误差的可信度矩阵。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述根据所述定位误差的协方差矩阵，得到所述定位系统的定位误差的判别函数，包括：根据公式：得到所述定位系统的定位误差的判别函数，其中，J表示所述定位误差的判别函数，G表示所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置的几何矩阵，GT表示所述定位系统中接收机与所述信源之间的相对位置的几何矩阵的转置矩阵，E表示所述测量误差的协方差矩阵，E-1表示所述测量误差的协方差矩阵的可逆矩阵，C表示所述测量误差的可信度矩阵，trace(GTE-1CG)-1指矩阵(GTE-1CG)-1的迹，(GTE-1CG)-1表示所述定位误差的协方差矩阵。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述测量误差的可信度，包括：获取所述各子系统信源的信号当前时刻的测量值和所述当前时刻的前一时刻的真实值，并将所述前一时刻的真实值作为所述当前时刻的估计值；根据所述当前时刻的测量值和所述当前时刻的估计值，得到所述信源的信号当前时刻的测量误差；将所述当...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓中亮，尹露，唐诗浩，朱棣，胡恩文，林开钦，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11