[发明专利]一种采用迭代差分算法的远程定位系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于远程定位领域，具体涉及一种采用迭代差分算法的远程定位系统及方法。

背景技术

目前全球的导航卫星主要有美国的全球卫星导航系统GPS(Global Positioning System)、俄罗斯的全球导航卫星系统GLONASS(Global Navigation Satellite System)、中国的北斗卫星导航定位系统(Compass Navigation Satellite System)和欧盟的伽利略全球导航定位系统(European Satellite Navigation System)。现阶段，GPS定位以及授权功能在我国的交通、电力、通信、金融、水利、石油等领域有着广泛的应用；但因GPS受美国限制，采用单一的GPS存在风险，其安全可靠性低，自主性差。采用迭代差分算法的远程定位系统是我国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。

发明内容

本发明是所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种采用迭代差分算法的远程定位系统及方法。

一种采用迭代差分算法的远程定位系统，所述系统包括：

控制中心：连接远程网络，同时管理整个系统及采用迭代差分算法进行导航定位解算；

远程网络：覆盖全服务区，用于转发控制中心与用户终端之间的双向信号传输；

用户终端：连接远程网络，向远程网络接收及发送信息。

进一步地，所述远程网络包括两个工作单元及一个备用单元。

进一步地，所述两个空间目标及一个空间备用目标均载荷有变频转发设备、两个波束的S频段天线及L频段天线。

进一步地，所述控制中心包括信号收发子系统、信息处理分系统、时间分系统、监控子系统及轨道监控分系统。

一种采用迭代差分算法的远程定位方法，应用上述的系统，包括以下步骤：

a)建立一个位置已知的空间参考系，测量待定位点到各参考点的相对位置，其中控制中心及远程网络的空间目标为参考点，用户终端为待定位点；

b)创建待定位点观测量，定位系统中的控制中心采集获得用户终端的信号强度、载波相位、信号到达角度和时间观测量，创建待定位点观测量，表示为：

s⁽ⁱ⁾为待定位点的观测量；为控制中心到空间目标i的几何距离；待定位点到空间目标i的几何距离；空间目标i的转发延迟；t接收机钟差；c光速信号；的空间传输延迟；u⁽ⁱ⁾测量误差及噪声；

c)获得空间目标到待定位点的几何距离为：

(x_i，y_i，z_i)为空间目标i的坐标；

d)将步骤b)中的公式变换得到：

e)通过气压计及高度计测量得到高度信息后，d)步骤公式可解，获得定位结果。

进一步地，所述空间参考系包括地心惯性坐标系和地心地球固连坐标系。

进一步地，当e)步骤中无法通过气压计及高度计测量得到高度信息时，可构造方程，包括椭球观测方程及虚拟卫星观测方程，并通过线性迭代的方法求解，获得定位结果。

进一步地，所述椭球观测方程为：

其中高度为h；a，b分别为地球椭球形的长轴和短轴。

进一步地，所述虚拟卫星观测方程为：

本发明的有益效果：可实现北斗卫星授时、北斗定位、GPS授时、GPS定位的功能，以摆脱对GPS的以来，提高我国民用基础行业的安全性和稳定性。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意图；

图2为本发明的授时示意图；

图3为本发明的BD1+GPS联合授时策略框图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

本部分的发明内容是对空射击手持终端中的一种采用迭代差分算法的远程定位系统及方法。