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基于GNSS信号源的定位系统及其定位方法技术方案

技术编号:9839417 阅读:209 留言:0更新日期:2014-04-02 02:48
本发明专利技术涉及一种基于GNSS信号源的定位系统,包括:多个GNSS信号源以及至少一GNSS信号接收机,每一GNSS信号源预先布置于一目标区域的固定位置,用于模拟并同时发射4个或4个以上的GNSS导航卫星的卫星信号;所述GNSS信号接收机用于接收至少一GNSS信号源发射的卫星信号,并根据该卫星信号解算自身的位置。本发明专利技术还涉及一种所述基于GNSS信号源的定位系统的定位方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种基于GNSS信号源的定位系统,包括:多个GNSS信号源以及至少一GNSS信号接收机,每一GNSS信号源预先布置于一目标区域的固定位置,用于模拟并同时发射4个或4个以上的GNSS导航卫星的卫星信号;所述GNSS信号接收机用于接收至少一GNSS信号源发射的卫星信号,并根据该卫星信号解算自身的位置。本专利技术还涉及一种所述基于GNSS信号源的定位系统的定位方法。【专利说明】基于GNSS信号源的定位系统及其定位方法
本专利技术涉及一种无线定位系统与方法,特别涉及一种基于GNSS信号源的定位系统及方法。
技术介绍
现有技术中,在各种无线电定位技术中,全球导航卫星系统(Global NavigationSatellite System, GNSS)是最基本的手段,它是所有导航卫星系统的全称,目前主要包括美国的全球定位系统(Global Positioning System, GPS),俄罗斯的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GLONASS),欧洲的伽利略系统(Galileo),中国的北斗(Compass)。全球导航卫星系统接收机工作的基本原理是:接收到导航卫星发送无线电信号并提取伪矩,并根据4个以上伪矩计算得到自身在地理坐标系中的位置,常见的解算算法有最小二乘法和卡尔曼滤波法。上述天基导航系统具有全天候全球覆盖等优点,然而也存在难以实现室内以及城市峡谷等场景的覆盖及定位的缺点。为了克服上述问题,人们专利技术了地面网络与天基网络融合的混合定位方法、基于节点间测距的定位方法和利用类似IEEE 802.11系列无线局域网的定位技术。然而,无论是地面网络与天基网络融合的混合定位方法、基于节点间测距的定位方法和利用类似IEEE 802.11系列无线局域网的定位技术,都需要专门的定位接收设备并有软件支持。因此,上述定位技术结构较为复杂且定位精度较低。
技术实现思路
有鉴于此,确有必要提供一种简单且定位精度较高的定位系统及其定位方法。—种基于GNSS信号源的定位系统,包括:多个GNSS信号源以及至少一 GNSS信号接收机,每一 GNSS信号源预先布置于一目标区域的固定位置,用于模拟并同时发射4个或4个以上的GNSS导航卫星的卫星信号;所述GNSS信号接收机用于接收至少一 GNSS信号源发射的卫星信号,并根据该卫星信号解算自身的位置。—种基于GNSS信号源定位系统的定位方法,其中,所述基于GNSS信号源定位系统包括多个GNSS信号源以及至少一 GNSS信号接收机,每一 GNSS信号源预先布置于一目标区域的固定位置,其中,所述定位方法包括以下步骤:每一 GNSS信号源模拟并同时发射4个或4个以上的GNSS导航卫星的卫星信号;以及,所述GNSS信号接收机接收至少一个GNSS信号源所发射的卫星信号,并根据所述卫星信号确定自身位置 相较于现有技术,本专利技术提供的基于GNSS信号源的定位系统中的GNSS信号接收机无需进行改造,就可以进行定位,且该基于GNSS信号源的定位系统还具有较高的定位精度,且误差不超过12米。另外,本专利技术提供的基于GNSS信号源的定位系统的定位方法还具有简单、易于应用等特点。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术第一实施例提供的基于GNSS信号源的定位系统的情景示意图。图2为本专利技术第一实施例提供的基于GNSS信号源的定位系统中两个GPS信号源所发射的卫星信号所形成重叠区域的示意图。图3为本专利技术第一实施例提供的基于GNSS信号源的定位系统的定位方法中基于伪距分组的流程图。图4为本专利技术第二实施例提供的基于GNSS信号源的定位系统的情景示意图。图5为本专利技术第二实施例提供的基于GNSS信号源的定位系统中两个GPS信号源所发射的位置信号所形成重叠区域的示意图。主要元件符号说明【权利要求】1.一种基于GNSS信号源的定位系统,其特征在于,包括:多个GNSS信号源以及至少一 GNSS信号接收机,每一 GNSS信号源预先布置于一目标区域的固定位置,用于模拟并同时发射4个或4个以上的GNSS导航卫星的卫星信号;所述GNSS信号接收机用于接收至少一GNSS信号源发射的卫星信号,并根据该卫星信号解算自身的位置。2.如权利要求1所述的基于GNSS信号源的定位系统,其特征在于,所述GNSS信号源包括GPS信号源、GLONASS信号源、Galileo信号源以及Compass信号源。3.如权利要求1所述的基于GNSS信号源的定位系统,其特征在于,所述GNSS信号源为一 GPS信号源,且其模拟并发射的卫星信号为: 4.如权利要求1所述的基于GNSS信号源的定位系统,其特征在于,所述GNSS信号源进一步集成一 IEEE 802.11无线路由器。5.如权利要求1所述的基于GNSS信号源的定位系统,其特征在于,当至少两个GNSS信号源的覆盖区域重叠时,该至少两个GNSS信号源分别发射具备不同扩频码的卫星信号。6.如权利要求1所述的基于GNSS信号源的定位系统,其特征在于,每一GNSS信号源所模拟并发射的每一卫星信号的导航电文中嵌入有该GNSS信号源自身的地理位置。7.一种基于GNSS信号源定位系统的定位方法,其中,所述基于GNSS信号源定位系统包括多个GNSS信号源以及至少一 GNSS信号接收机,每一 GNSS信号源预先布置于一目标区域的固定位置,其中,所述定位方法包括以下步骤: 51:每一 GNSS信号源模拟并同时发射4个或4个以上的GNSS导航卫星的卫星信号;以及 52:所述GNSS信号接收机接收至少一个GNSS信号源所发射的卫星信号,并根据所述卫星信号确定自身位置。8.如权利要求7所述的定位方法,其特征在于,当所述GNSS信号接收机接收至少两个GNSS信号源所发射的卫星信号,且其中一第一 GNSS信号源所发射的卫星信号将其他GNSS信号源所发射的卫星信号完全干扰时,则,所述GNSS信号接收机所述确定的自身位置为该第一 GNSS信号源的实际位置。9.如权利要求7所述的定位方法,其特征在于,当所述GNSS信号接收机接收至少两个GNSS信号源所发射的卫星信号,且所述GNSS信号源所发射的卫星信号相互干扰时,则,所述GNSS信号接收机通过以下方法确定自身位置: 521:将所述GNSS信号源所模拟的所有卫星分组,通过自主完整性检测从而获得多个分组Gj, j为分组编号,j=0, I, 2,…; 522:根据每一个分组中的卫星信息解算一次,获得每一个分组所对应的每一个GNSS信号源的位置,构成集合P ; 523:计算每一 个分组&中的卫星信号对应的平均载噪比,并根据所述载噪比计算所述GNSS信号接收机到与每一个分组对应的GNSS信号源的距离,构成集合D ;以及S24:根据集合P和集合D获得自身位置。10.如权利要求9所述的定位方法,其特征在于,所述通过自主完整性检测从而获得多个分组Gj的方法,包括以下步骤: 5211:将所述GNSS信号源所模拟的所有卫星i根据其卫星标识生成一卫星集合S ; 5212:给定所述GNSS信号接收机的初始位置,并任选一颗卫星作为参考卫星r,设定GNSS信号接收机的参考时间,算出参考伪β ,O冲设定一参考门限Th ; 5本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于GNSS信号源的定位系统,其特征在于,包括:多个GNSS信号源以及至少一GNSS信号接收机,每一GNSS信号源预先布置于一目标区域的固定位置,用于模拟并同时发射4个或4个以上的GNSS导航卫星的卫星信号;所述GNSS信号接收机用于接收至少一GNSS信号源发射的卫星信号,并根据该卫星信号解算自身的位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈曦高文云王嘉博
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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