[发明专利]一种基于分步加权最小二乘估计的单点定位的方法及装置

说明书

本发明提供的一种基于分步加权最小二乘估计的单点定位的方法及装置，通过每颗卫星的高度角和方位角确定当前历元中在站心坐标系中E、N、U方向上关于各颗卫星的权重矩阵，并根据所述权重矩阵通过最小二乘估计方法分步估计所述接收机的位置，根据所述位置进行坐标变换，得到所述接收机的单点定位结果，可有效削弱伪距误差对单点定位的影响，提高了单点定位的精度，且由于是逐历元解算所述接收机的位置，不仅适用于静态用户，还适用于动态用户，适用范围广且实时性强。

技术领域

本发明涉及全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)单点定位领域，特别涉及一种基于分步加权最小二乘估计的单点定位的方法及装置。

背景技术

目前，单点定位普遍采用加权最小二乘估计方法(Weighted Least Square，WLS)来提高定位精度。常用的加权随机模型有基于卫星高度角的加权方法、基于伪距误差方差的加权方法等。基于卫星高度角的加权方法一定程度上能够提高定位精度，但在城市峡谷等环境中，卫星的几何分布较差，且多路径效应明显，此时，该加权方法对定位精度的提高效果不明显，在单点定位性能的改善上受到限制。基于伪距误差方差的加权方法主要是依据伪距误差方差的倒数进行权值的设定，为保证权值的准确性，需要对多历元的伪距误差方差进行处理，因此该方法的实时性受到影响，在应用上受到一定的限制。

实际应用中，顾及到车辆、船舶等用户对水平和垂直精度有不同要求，通常对水平定位精度要求高于垂直定位精度，如车道级定位导航，因此需要一种单点定位的方法及装置解决以上问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于分步加权最小二乘估计的单点定位的方法及装置，能够有效削弱伪距误差对单点定位的影响，提高定位精度且适用范围广。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：

一种基于分步加权最小二乘估计的单点定位的方法，包括步骤：

S1、根据卫星的位置以及接收机的位置计算当前历元中每颗卫星的高度角和方位角；

S2、根据所述每颗卫星的高度角和方位角确定当前历元中在站心坐标系中E、N、U方向上关于各颗卫星的权重矩阵；

S3、根据所述权重矩阵通过最小二乘估计方法分步估计所述接收机的位置；

S4、根据所述位置进行坐标变换，得到所述接收机的单点定位结果。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种基于分步加权最小二乘估计的单点定位的装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

S1、根据卫星的位置以及接收机的位置计算当前历元中每颗卫星的高度角和方位角；

S2、根据所述每颗卫星的高度角和方位角确定当前历元中在站心坐标系中E、N、U方向上关于各颗卫星的权重矩阵；

S3、根据所述权重矩阵通过最小二乘估计方法分步估计所述接收机的位置；

S4、根据所述位置进行坐标变换，得到所述接收机的单点定位结果。

本发明的有益效果在于：通过每颗卫星的高度角和方位角确定当前历元中在站心坐标系中E、N、U方向上关于各颗卫星的权重矩阵，并根据所述权重矩阵通过最小二乘估计方法分步估计所述接收机的位置，根据所述位置进行坐标变换，得到所述接收机的单点定位结果，可有效削弱伪距误差对单点定位的影响，提高了单点定位的精度，且由于是逐历元解算所述接收机的位置，不仅适用于静态用户，还适用于动态用户，适用范围广且实时性强。

附图说明