[发明专利]弱信号搜星环境下的GPS信号处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量方法，特别涉及在弱信号环境下GPS定位的方法。

背景技术

现在的GPS方案由于收星能力比较弱，不但定位速度比较慢和定位误差大，还总是会发生断讯，尤其在城市中用做定位或导航的时候，造成很多不便；解决断讯问题，现在是将信号不够强的GPS信号也收入，这样就造成了漂移的现象。讯号会飘移是Xtrac技术的GPS最常发生的问题(高感度的GPS大多是使用Xtrac技术)，因为它是利用放大微弱信号加以运算来定位的，而卫星信号时刻都在改变，所以GPS不断的运算以修正误差，当所收讯号前后差异极大的时候，就会看到飘移的现象；特别是弱收星环境下，断讯及飘移的问题就更严重了。在信号较弱的的环境中，例如城市高楼间隙或者室内，一般需要几分钟的时间来计算位置。

发明内容

本发明提供一种弱信号搜星环境下的GPS信号处理方法，利用移动通讯网络与GPS定位技术相结合，解决现有技术中在弱信号环境下接收信号不良以及定位速度慢的技术问题。采用网络实时定位技术，进一步解决定位误差大的技术问题。

本发明提供的弱信号搜星环境下的GPS信号处理方法包括以下步骤：

A.移动定位终端接收卫星数据信号；

B.计算移动定位终端位置；

所述步骤A中还包括以下分步骤：

A1.首先移动定位终端将本身接收的单个卫星信号通过移动通讯网络按全IP数据信息方式传输给位置服务器；

A2.位置服务器根据移动定位终端传输的信息，将该卫星以及周围卫星的辅助信息传输给移动定位终端。

所述步骤B包括以下分步骤：

B1.移动定位终端根据位置服务器提供的辅助信息，快速搜寻其他卫星；

B2.准确定位移动定位终端的位置。

所述步骤B中移动定位终端根据位置服务器提供的辅助信息计算出本身的位置；或者所述步骤B中移动定位终端根据接收到的卫星原始信息以及位置服务器提供的辅助信息，计算移动定位终端的位置；

所述步骤A2中，位置服务器传输给移动定位终端的辅助信息包括卫星的星历、历书和方位俯仰角，步骤A2中所述位置服务器所提供的辅助信息，来自于具有GPS接收器的基准站。

步骤B中移动定位终端计算其位置的步骤包括：

b1.以移动定位终端前一个时刻的位置数据作为参照；所述参照点的位置数据包括经纬度、速度、方向及定位时间。

b2.在重新收到一个卫星的信号后，根据与步骤b1中参照数据的时间差、参照点的运动方向和速度来计算出运动物体位移的偏移失量。

b3.参照步骤b2中接收的卫星信号、位置服务器提供的周围卫星辅助参数以及参照步骤b2中计算出的偏移矢量，计算出当前移动定位终端的位置参数。

所述步骤B中，计算移动定位终端的位置时采用实时动态定位误差修正方法，该方法包括以下步骤：

i.基准站将自己获得的卫星观测值及本站坐标通过数据通信链实时发送到周围的移动定位终端；

ii.移动定位终端接收到基准站所发送的卫星观测值，再结合自身接收到的广播星历，计算得出与基准站之间的相对位置；进一步根据基准站的坐标得出准确位置。

所述卫星观测值包括载波相位观测值和测码伪距观测值，所述基准站按一定规律分布构成基准站网络，移动定位终端采用广域差分GPS以及局域差分GPS方法消除系统误差影响，达到准确定位；基准站网络中心将位于三个基准站之间中的流动站所受到的系统误差发送给移动定位终端，修正移动定位终端的误差，获得精确定位。

采用本发明所提供方法制作的GPS定位产品，具有定位速度快、弱信号环境下信号稳定以及定位精度高的特点，即使在一种不利的环境中，例如信号较弱的城市高楼间隙或者室内，本产品首次捕获GPS信号的时间一般也仅需几秒，其定位精度在正常的GPS工作环境下，可达10米左右，在弱信号收星环境下(高楼、树荫、桥下、遮档、窗口、车内、车底盘下、室内等)也同样能完成定位任务。传统民用GPS终端接收GPS卫星信号的灵敏度范围：-125dBM～-146dBm，而采用本发明所提供方法制作的GPS定位产品技术灵敏度范围可以达到-146dBm～161dBm。

附图说明

图1是本发明的工作原理示意图。

具体实施方式

结合附图说明本发明的具体实施例。

由图1中可知，一种弱信号搜星环境下的GPS信号处理方法，该方法包括以下步骤：

A.移动定位终端接收卫星数据信号；

B.计算移动定位终端位置；