一种用于双频伪距单点协同定位方法技术

本说明书公开了一种用于双频伪距单点协同定位方法，涉及卫星定位技术领域，方法包括基于伪距观测方程，获得接收机初位置；基于所述接收机初位置，获得粒子群求解空间；在所述粒子群求解空间内通过迭代更新粒子的位置和速度，获得最终定位，解决了目前采用伪距单点进行卫星定位的方法存在定位精度低的问题。进行卫星定位的方法存在定位精度低的问题。进行卫星定位的方法存在定位精度低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于双频伪距单点协同定位方法


[0001]本专利技术属于卫星定位
，具体涉及一种用于双频伪距单点协同定位方法。

技术介绍

[0002]目前，卫星导航领域常用的定位方法主要有伪距单点定位、伪距差分定位、相对定位(RTK)、精密单点定位(PPP)等。伪距单点定位受卫星误差、传播路径误差、接收机误差影响，精度只能达到米级，虽然该方法定位精度不高，但由于其只需一台接收机即可独立实现定位，原理简单，实施方便，在飞机、车辆、船舶、地质勘探、战区等领域仍有广泛应用。传统的伪距单点定位技术采用最小二乘算法解算，该算法简单、基本而又有着广泛用途。但是在伪距单点定位中,最小二乘算法在定位过程中会引入方程组线性化误差，并且过度依赖对初始值的选择而导致定位精度较低。所以，目前采用伪距单点进行卫星定位的方法存在定位精度低的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种用于双频伪距单点协同定位方法，以解决目前采用伪距单点进行卫星定位的方法存在定位精度低的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一方面，本说明书提供一种用于双频伪距单点协同定位方法，包括：
[0006]步骤102，基于伪距观测方程，获得接收机初位置；
[0007]步骤104，基于所述接收机初位置，获得粒子群求解空间；
[0008]步骤106，在所述粒子群求解空间内通过迭代更新粒子的位置和速度，获得最终定位。
[0009]另一方面，本说明书提供一种用于双频伪距单点协同定位装置，包括：
[0010]初位置获取模块，用于基于伪距观测方程，获得接收机初位置；
[0011]粒子群空间建立模块，用于基于所述接收机初位置，获得粒子群求解空间；
[0012]最终定位计算模块，用于在所述粒子群求解空间内通过迭代更新粒子的位置和速度，获得最终定位。
[0013]基于上述技术方案，本说明书能够获得如下技术效果：
[0014]本方法通过在伪距单点定位技术中引入粒子群算法，即将最小二乘算法与粒子群算法相融合协同定位，利用最小二乘求得接收机初位置，从而建立粒子群求解空间，在通过迭代更新粒子的位置和速度不断缩小粒子群算法搜寻范围，从而使得粒子群算法迭代寻优，由此获得的全局最优值即为最终定位坐标，由此本方法采用粒子群算法与最小二乘相结合的双频伪距协同定位算法进行定位计算，具有良好的全局搜索与局部搜索最优解的能力，收敛速度快，定位精度高，解决了目前采用伪距单点进行卫星定位的方法存在定位精度低的问题。
附图说明
[0015]图1是本专利技术一实施例中一种用于双频伪距单点协同定位方法的流程示意图。
[0016]图2是本专利技术一实施例中一种用于双频伪距单点协同定位方法的流程示意图。
[0017]图3是本专利技术一实施例中一种用于双频伪距单点协同定位方法的流程示意图。
[0018]图4是本专利技术一实施例中一种用于双频伪距单点协同定位方法的流程示意图。
[0019]图5是本专利技术一实施例中一种用于双频伪距单点协同定位方法中粒子群算法的流程示意图。
[0020]图6是本专利技术一实施例中一种用于双频伪距单点协同定位装置的结构示意图。
[0021]图7是本专利技术一实施例中一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0022]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均适用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0023]需要说明的是，为了清楚地说明本专利技术的内容，本专利技术特举多个实施例以进一步阐释本专利技术的不同实现方式，其中，该多个实施例是列举式而非穷举式。此外，为了说明的简洁，前实施例中已提及的内容往往在后实施例中予以省略，因此，后实施例中未提及的内容可相应参考前实施例。
[0024]实施例1
[0025]本实施例中，主要思路是对源节点相同，目的节点不同的两个或者多个节点间协方差计算数值进行分析。当源节点相同时，两个不同的目的节点可能会有一段共享路径，也有可能不存在共享路径，协方差可以实现共享路径的发现。
[0026]请参照图1，图1所示为本实施例提供的一种用于双频伪距单点协同定位方法。本实施例中，该方法包括：
[0027]步骤102，基于伪距观测方程，获得接收机初位置；
[0028]本实施例中，在上述基于伪距观测方程，获得初位置之前还包括对上述伪距观测方程中的若干项误差进行修正。
[0029]本实施例中，上述若干项误差包括接收机引入误差、卫星引入误差以及传播链路引入误差。
[0030]本实施例中，上述对上述伪距观测方程中的若干项误差进行修正包括基于上述伪距观测方程，获得双频伪距单点定位方程。
[0031]具体地，接收机利用伪距实现单点绝对定位的基本方程式为伪距观测方程式，该方程中包含接收机引入误差、卫星引入误差、传播链路引入误差等。建立卫星钟差修正、地球自转效应改正、对流层延时修正等误差数学模型，从而可以消弱误差影响。目前市面上大多采用双频多模接收机，可直接利用利用双频测量值消除电离层延时引入的影响。
[0032]例如，假设建立伪距观测方程为：ρ＝r+δt
u
‑
δt
(s)
+I+T+ε
P
[0033]其中，ρ为伪距观测量，r为卫星与接收机之间的几何距离，δt
u
为接收机钟差，δt
(s)
为卫星钟差，I为电离层延时，T为对流层延时，ε
P
为其他误差和，此处忽略。
[0034]首先，双频接收机可直接利用双频测量值对电离层延时进行实时测定，即可通过
双频接收机消除电离层延时的误差影响，由此获得的双频伪距单点定位方程式为：
[0035][0036]其次，对卫星时钟进行修正，卫星时钟修正值为：
[0037]δt
(s)
＝a
f0
+a
f1
(t
‑
t
oc
)+a
f2
(t
‑
t
oc
)2[0038]其中，a
f0
、a
f1
、a
f2
、t
oc
为已知项，可从卫星星历数据获得。
[0039]然后，对流层延时进行修正：采用改进的Hopfield模型计算对流层延时的误差修正值并进行修正。
[0040]之后，利用可星历参数解算卫星位置，并对卫星位置进行地球自转效应改正，计算几何距离：
[0041][0042]其中，(x
u
,y
u
,z
u
)为接收机位置，为待求解参数，(x
(s)
,y
(s)
,z...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于双频伪距单点协同定位方法，其特征在于，包括：基于伪距观测方程，获得接收机初位置；基于所述接收机初位置，获得粒子群求解空间；在所述粒子群求解空间内通过迭代更新粒子的位置和速度，获得最终定位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于伪距观测方程，获得初位置之前还包括对所述伪距观测方程中的若干项误差进行修正。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述伪距观测方程中的若干项误差进行修正包括基于所述伪距观测方程，获得双频伪距单点定位方程。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述若干项误差包括接收机引入误差、卫星引入误差以及传播链路引入误差。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于伪距观测方程，获得初位置的步骤包括：收集所有卫星在同一时刻的伪距观测值，获得非线性方程组；基于所述非线性方程组，获得对应的矩阵方程；利用最小二乘法对所述矩阵方程进行求解，获得接收机初位置。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述接收机初位置，获得粒子群求解空间的方式为利用所述接收机初位置建立粒子群求解空间，并初始化种群和设置初始参数以及初始参数对应的运动范围。7.根据权利要求1所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张然，杨帆，乔彩霞，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：