針對(duì)城市復(fù)雜環(huán)境下衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)不足情況下的定位問題,并結(jié)合"智慧城市"發(fā)展過程中無線信號(hào)資源日益豐富這一背景,本文提出了典型泛在無線WiFi信號(hào)輔助下的衛(wèi)星定位方法。該方法首先通過WiFi定位獲得概略二維位置信息,在此基礎(chǔ)上附加先驗(yàn)高程,然后建立坐標(biāo)搜索格網(wǎng),應(yīng)用最小距離誤差算法來獲得最后的定位結(jié)果。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與WiFi定位得到的初始概略坐標(biāo)相比,基于格網(wǎng)搜索的衛(wèi)星定位精度有了明顯提高,并且可以避免由于衛(wèi)星分布過于集中而產(chǎn)生的觀測(cè)方程系數(shù)矩陣的病態(tài)問題;另外,先驗(yàn)高程誤差也會(huì)對(duì)最后定位結(jié)果產(chǎn)生影響,總體趨勢(shì)是高程誤差越大,定位精度越低,但是合理范圍內(nèi)的高程偏差(例如10m以內(nèi))仍然可以滿足普通導(dǎo)航定位的需求。

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【部分圖文】：

圖1 坐標(biāo)搜索格網(wǎng)

2)以概略二維位置為中心,通過建立搜索格網(wǎng)的方式來得到備選坐標(biāo)。由于WiFi信號(hào)的傳播距離通常在100～200m之間,因此利用加權(quán)質(zhì)心法定位通�？色@得誤差小于200m的概略二維坐標(biāo)。在此基礎(chǔ)上,如果附加上高程信息,便可以獲得誤差小于200m的三維空間直角坐標(biāo)。當(dāng)用戶觀測(cè)到的....

圖2 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景示意圖

為了驗(yàn)證WiFi輔助下應(yīng)用MRERA進(jìn)行衛(wèi)星定位的可行性,本文在學(xué)校廣場(chǎng)設(shè)計(jì)了仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景如圖2所示。實(shí)驗(yàn)分為靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位兩部分:首先在圖2中的S點(diǎn),使用常規(guī)測(cè)量型GNSS接收機(jī)和帶有WiFi上網(wǎng)功能的筆記本電腦靜態(tài)觀測(cè)1h,然后推著小車從S點(diǎn)移動(dòng)到T點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)過程中....

圖3 應(yīng)用MRERA的GPS、BDS、GPS+BDS靜態(tài)定位偏差

應(yīng)用MRERA算法的GPS和BDS三星靜態(tài)定位偏差及GPS+BDS雙模混合四星靜態(tài)定位偏差如圖3所示。由圖3(a)可知,GPS定位結(jié)果在第3404個(gè)歷元發(fā)生了一次跳變,這是由于定位所使用的衛(wèi)星發(fā)生了變化,即使在衛(wèi)星沒有發(fā)生變化的情況下,定位偏差仍然會(huì)隨衛(wèi)星幾何分布的變化而發(fā)生改....

圖4 應(yīng)用MRERA的靜態(tài)定位偏差累積分布

從圖4可以看出,BDS靜態(tài)定位結(jié)果最好,水平方向定位偏差都在10m以內(nèi)。GPS+BDS雙模定位精度比BDS單系統(tǒng)定位精度低,但是優(yōu)于GPS靜態(tài)定位結(jié)果,主要原因仍然是由衛(wèi)星幾何分布,BDS為地球同步軌道GEO(geostationaryearthorbit)衛(wèi)星和傾斜地球同....

本文編號(hào)：4025247