WiFi辅助的基于坐标搜索格网的卫星定位

发布时间：2025-01-09 05:51

　　 针对城市复杂环境下卫星观测数不足情况下的定位问题,并结合"智慧城市"发展过程中无线信号资源日益丰富这一背景,本文提出了典型泛在无线WiFi信号辅助下的卫星定位方法。该方法首先通过WiFi定位获得概略二维位置信息,在此基础上附加先验高程,然后建立坐标搜索格网,应用最小距离误差算法来获得最后的定位结果。仿真实验结果表明,与WiFi定位得到的初始概略坐标相比,基于格网搜索的卫星定位精度有了明显提高,并且可以避免由于卫星分布过于集中而产生的观测方程系数矩阵的病态问题;另外,先验高程误差也会对最后定位结果产生影响,总体趋势是高程误差越大,定位精度越低,但是合理范围内的高程偏差(例如10m以内)仍然可以满足普通导航定位的需求。

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【部分图文】：

图1 坐标搜索格网

2)以概略二维位置为中心,通过建立搜索格网的方式来得到备选坐标。由于WiFi信号的传播距离通常在100～200m之间,因此利用加权质心法定位通常可获得误差小于200m的概略二维坐标。在此基础上,如果附加上高程信息,便可以获得误差小于200m的三维空间直角坐标。当用户观测到的....

图2 实验场景示意图

为了验证WiFi辅助下应用MRERA进行卫星定位的可行性,本文在学校广场设计了仿真实验,实验场景如图2所示。实验分为静态定位和动态定位两部分:首先在图2中的S点,使用常规测量型GNSS接收机和带有WiFi上网功能的笔记本电脑静态观测1h,然后推着小车从S点移动到T点。实验过程中....

图3 应用MRERA的GPS、BDS、GPS+BDS静态定位偏差

应用MRERA算法的GPS和BDS三星静态定位偏差及GPS+BDS双模混合四星静态定位偏差如图3所示。由图3(a)可知,GPS定位结果在第3404个历元发生了一次跳变,这是由于定位所使用的卫星发生了变化,即使在卫星没有发生变化的情况下,定位偏差仍然会随卫星几何分布的变化而发生改....

图4 应用MRERA的静态定位偏差累积分布

从图4可以看出,BDS静态定位结果最好,水平方向定位偏差都在10m以内。GPS+BDS双模定位精度比BDS单系统定位精度低,但是优于GPS静态定位结果,主要原因仍然是由卫星几何分布,BDS为地球同步轨道GEO(geostationaryearthorbit)卫星和倾斜地球同....

本文编号：4025247