[实用新型]一种都市环境中的组合定位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及卫星定位技术领域，尤其是一种都市环境中的组合定位装置。

背景技术

卫星导航定位是指利用卫星导航定位系统提供位置、速度及时间等信息来完成对各种目标的定位、导航、监测以及管理，它是利用若干颗导航定位卫星组成卫星导航定位系统，综合了传统天文导航定位和地面无线电导航定位的优点，相当于一个设置在太空中的无线电导航台，在任何时间、任何地点，为用户提供其所在海拔高度和地理经纬度。

全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem，简称GNSS)就是一种以卫星为基础的无线电导航系统。目前，GNSS系统包含了美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、中国的北斗系统、欧盟的GALILCO系统，可用的卫星数目达到100颗以上。对于GNSS系统而言，它的定位精度、可用性和可靠性都与所能观测到的卫星数目和卫星星座的几何图形结构有关，在人气聚集的都市环境中，所能观测到的卫星数目和卫星的几何图形结构通常都不理想，难以满足精密定位的需求。由于GNSS这些因素的限制，使得单纯的GNSS系统尚不能满足复杂都市环境中的精密定位要求。

我国数字电视地面广播标准DTMB，拥有独立的自主知识产权。由于该标准下信号帧与绝对时间严格同步，所以在信号接收端可以通过信号帧帧头信息得到发射站发射信号的绝对时间，这就为利用DTMB信号进行伪距测量提供了可能。利用数字电视信号定位无需改变现有的数字电视信号基础设施，并且不像GNSS导航定位系统，数字电视信号不受电离层传播延迟的影响；同时，由于数字电视信号的高能量和低占空比，使得信号处理要求降低，处理设备减少，功耗也随之降低。因此，DTMB信号是辅助GNSS系统在都市环境中提供可靠的无缝定位的一种良好选择。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种基于GPS卫星信号、北斗卫星信号和DTMB信号的组合导航定位装置，实现都市环境中的无缝定位。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种都市环境中的组合定位装置，包括GPS卫星信号接收模块、北斗卫星信号接收模块、DTMB信号接收模块、定位解算模块、定位显示模块；

所述DTMB信号接收模块包括接收天线、信号转换模块、数据采样模块以及DTMB伪距测量模块，所述接收天线依次连接信号转换模块、数据采样模块、DTMB伪距测量模块；

所述DTMB伪距测量模块包括FIR滤波器、PN序列发生器、乘法器、捕获单元、跟踪单元、控制时钟源，所述数据采样模块连接所述FIR滤波器，所述FIR滤波器接入所述乘法器，所述乘法器依次连接所述捕获单元、跟踪单元，所述捕获单元、跟踪单元连接所述控制时钟源，所述控制时钟源连接PN序列发生器，所述PN序列发生器分别连接乘法器、跟踪单元；

所述GPS卫星信号接收模块用于接收GPS卫星信号并输出GPS卫星伪距测量值，所述北斗卫星信号接收模块用于接收北斗卫星信号并输出北斗卫星伪距测量值，所述DTMB信号接收模块用于接收DTMB信号并输出DTMB伪距测量值；

所述GPS卫星信号接收模块、北斗卫星信号接收模块和DTMB信号接收模块输出端连接所述定位解算模块，所述定位解算模块输出用户三维坐标，所述定位显示模块对用户三维坐标进行显示。

进一步的，所述GPS卫星信号接收模块和北斗卫星信号接收模块采用能够同时接收处理北斗信号和GPS信号的双模或多模卫星接收器。

进一步的，所述定位解算模块包含卡尔曼滤波器。

本实用新型使用我国DTMB标准数字电视信号发射站作为GPS、北斗卫星系统的伪卫星增强系统，数字电视信号不受发射机多普勒效应、电离层传播延迟以及调制到信号上的数据的影响，使得系统定位精度更高；数字电视信号频率低，数字电视发射塔发射功率相对较大，相比于卫星信号更容易进入都市楼宇和室内区域，配合GPS、北斗卫星系统，实现在都市环境中的无缝定位。

附图说明

图1为本实用新型的组成结构示意图；

图2为DTMB数据帧结构图；

图3为DTMB信号接收模块的组成结构示意图。

具体实施方式