[发明专利]多系统GNSS组合定位选星算法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，具体地，涉及一种多系统GNSS组合定位选星算法。

背景技术

目前，全球卫星导航系统(GNSS)主要包含GPS、GLONASS、COMPASS和GALILEO等四大卫星系统。随着GNSS不断发展与完善，用户可见卫星数目不断增多。相对于单系统卫星导航系统而言，多系统卫星导航在定位精度、完好性、可用性等方面优势更为明显，将成为今后发展的必然趋势。

然而，多系统卫星导航中可见卫星数目的显著增加，也给接收机的设计与实现带来了挑战。可见卫星数的增加将导致接收机计算复杂度的显著提升，对应用处理器的性能要求变得更高，严重影响接收机的成本与功耗；而且，在高精度定位解算中，模糊度搜索维度随着解算中所使用的卫星数的增加而增加，所使用的卫星数越多，搜索时间则越长；更为严重的是，不健康的观测卫星也给导航定位解算产生负面影响。因此，在实际的定位解算中，不可能也不需要采用所有可见卫星来进行计算，因此从一个具有一定冗余性甚至错误的观测卫星集中快速、合理的筛选出一个高质量观测卫星子集进行定位解算，对提高接收机的定位精度和降低接收机的成本等方面有着重要的意义。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可以提高卫星导航定位的精度和稳定性的多系统GNSS组合定位选星算法。

根据本发明实施例的多系统GNSS组合定位选星算法，包括如下步骤：

S1：基于载噪比和DOP值进行选星；

S2：基于高度角和DOP值进行选星；

S3：基于星空图平面距离进行选星；

S4：基于Delaunay三角网构成算法优化星座结构。

根据本发明的一个实施例，步骤S1还包括如下步骤：

A1：根据经验值，设置截止高度角和截止载噪比，对原始观测卫星进行首轮的筛选；

A2：对筛选结果基于载噪比进行排序，选取载噪比最大的四颗卫星创建初始卫星列表；

A3：计算当前卫星列表的DOP值；

A4：判断DOP值是否满足小于截止DOP1值的条件；

A5：若满足条件，卫星列表1构建完成；

A6：若不满足条件，则判断是否存在其他候选卫星；

A7：若存在其他候选卫星，添加载噪比最优候选卫星到卫星列表，跳转至步骤A3；

A8：若不存在其他候选卫星，则卫星列表1完成。

根据本发明的一个实施例，步骤S1还包括如下步骤：

A1：根据经验值，设置截止高度角和截止载噪比，对原始观测卫星进行首轮的筛选，得到卫星列表1；

A2：对筛选结果基于载噪比进行排序，选取其中载噪比最大的四颗卫星创建卫星列表1的初始卫星列表；

A3：计算卫星列表1的DOP值；

A4：判断卫星列表1的DOP值是否满足小于截止DOP1值的条件；

A5：若满足条件，卫星列表1构建完成；

A6：若不满足条件，则判断是否存在其他候选卫星；

A7：若存在其他候选卫星，选取候选卫星中载噪比最优的卫星,添加至卫星列表1，跳转至步骤A3；

A8：若不存在其他候选卫星，则卫星列表1完成。

根据本发明的一个实施例，步骤S2还包括如下步骤：

B1：基于高度角对卫星列表1中的卫星进行排序；

B2：选取高度角最大的四颗卫星创建卫星列表2的初始卫星列表；

B3：计算卫星列表2的DOP值；

B4：判断卫星列表2的DOP值是否满足小于截止DOP2值的条件；

B5：若满足条件，卫星列表2构建完成；

B6：若不满足条件，则判断卫星列表1中是否存在其他候选卫星；

B7：若卫星列表1中存在其他候选卫星，选取其中高度角最大的候选卫星，添加至卫星列表2，跳转至步骤B3；

B8：若不存在其他候选卫星，则卫星列表2完成。

根据本发明的一个实施例，步骤S3还包括如下步骤：

C1：将卫星列表2中的所有卫星投影到接收机所在平面；

C2：计算平面星间距，并基于星间距对观测卫星对进行排序；

C3：判断最小星间距是否满足大于星间距截止值的条件；

C4：若满足条件，则卫星列表3构建完成；

C5：若不满足条件，则判断卫星列表3中的卫星颗数是否大于步骤C3所期望的卫星数量；