針對在城市峽谷環(huán)境中,衛(wèi)星信號易受建筑遮擋或反射產(chǎn)生多徑效應,導致定位精度降低的問題,提出基于全球定位系統(tǒng)(GPS)雙極化天線的多徑/非視距信號剔除和修正定位方法:將左、右旋圓極化天線輸出的載噪比與衛(wèi)星高度角、偽距殘差作為輸入特征,使用梯度提升決策樹對偽距誤差進行擬合;并使用訓練得到的規(guī)則對偽距誤差進行預測,通過將該預測值的絕對值與閾值進行比較來判斷信號接收類型;然后剔除多徑/非視距信號或?qū)ζ鋫尉噙M行修正。實驗結(jié)果表明,所提出的方法的分類準確率達到78%,其2維(2D)和3維(3D)定位的均方根誤差分別比傳統(tǒng)定位方法提高43.07%和41.76%,能有效提高城市峽谷內(nèi)的定位精度。

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【部分圖文】：

圖1算法流程

基于雙極化天線和GBDT的偽距修正和信號接收類型分類方法流程如圖1所示。首先在已知位置使用雙極化天線采集信號。對于每個衛(wèi)星信號，分別采集其在RHCP天線輸出的載噪比C/N0R和LHCP天線端輸出的載噪比C/N0L，與偽距殘差η、衛(wèi)星高度角?數(shù)據(jù)組成歷史訓練數(shù)據(jù)集。根據(jù)真實位置計算....

圖2基于MP/NLOS剔除與修正的定位方法

考慮到預測的偽距誤差包括鐘差、電離層和對流層延遲的殘差項，即使LOS信號也具有較小的偽距誤差；因此設置閾值p以避免此類殘差影響分類。偽距誤差預測值的絕對值小于閾值的信號被分類為LOS，反之則被分類為MP/NLOS。將MP/NLOS信號剔除后，可以提高定位精度。但由于剔除衛(wèi)星信號會....

圖3實驗場景及所用雙極化天線

為驗證所提出的算法，筆者在中國臺灣成功大學使用加拿大諾瓦泰公司的NovAtelPropak7GPS接收機，以及浙江中裕通信技術有限公司的ZYACF-L004型號的雙極化天線，采集近7h的數(shù)據(jù)，計算每個信號的偽距誤差。實驗場景及所用雙極化天線如圖3所示。考慮到偽距誤差包含式（....

圖4傳統(tǒng)方法定位結(jié)果

本文方法在各方向各維度上的定位精度均優(yōu)于傳統(tǒng)定位方法，其2D和3D定位的RMSE分別為17.94和31.69m，相比傳統(tǒng)定位方法提高了43.07%和41.76%，其2D和3D和95%分位點定位誤差分別為36.86和64.84m，相比傳統(tǒng)定位方法提高44.55%和44.49%。....

本文編號：3945146