[发明专利]选星方法及应用该选星方法的卫星导航定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航定位技术领域，尤其涉及一种选星方法及应用该选星方法的卫星导航定位方法。

背景技术

在卫星导航定位系统中，用户终端位置估算精度依赖于测量的几何分布和伪距测量误差。精度衰减因子(Dilution of Precision，DOP)提供了用户终端-卫星几何分布的简单描述。DOP越大，位置估算误差越分散。

考虑到接收通道数和实时信号处理能力，尤其是内置在手机、汽车和航天器等的导航模块，需要从所有可见卫星中选择具有最佳几何分布的四颗卫星，以快速获得最佳的定位性能。

在现有技术的卫星导航定位中选星方法主要有：最佳几何精度衰减因子(Geometric Dilution of Precision，简称GDOP)法、最大矢端四面体法、最大正交投影法等。上述方法均是基于最小GDOP来选择定位的四颗卫星，选星过程中计算量大，需要花费较长的时间。由于选星过程耗费的时间长，从而卫星导航定位慢，不能满足快速卫星导航定位的要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述的一个或多个问题，本发明提供了一种选星方法及应用该选星方法的卫星导航定位方法，以降低选星过程的计算量，减小计算时间，实行快速地卫星导航定位。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种选星方法，包括：计算所搜索到的可见卫星的高度角和方位角；以所述高度角从小至大的顺序，对所述可见卫星进行排序，选择排序靠前的至少5颗可见卫星作为候选卫星；在所选择的候选卫星中，获取3颗卫星一组的所有组合，在该所有组合中选择方位角排列均匀度最高的一组，将该组中的3颗候选卫星作为卫星导航定位用的3颗卫星。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种卫星导航定位的方法，包括：搜索可见卫星；计算所搜索到的可见卫星的高度角和方位角；以所述高度角从小至大的顺序，对所述可见卫星进行排序，选择排序靠前的至少5颗可见卫星作为候选卫星；在所选择的候选卫星中，获取3颗卫星一组的所有组合，在该所有组合中选择方位角排列均匀度最高的一组，将该组中的3颗候选卫星作为卫星导航定位用的3颗卫星；根据所选择的卫星进行卫星导航定位。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明选星方法及应用该选星方法的卫星导航定位方法具有以下有益效果：

(1)常规的选星方法是需要搜索所有四颗可见卫星的组合来获得最佳GDOP，其计算量大，需要花费较长的时间。本发明计算量低于常规的基于GDOP的选星方法，能够实现快速选星且最佳性能的定位；

(2)在日常的卫星导航定位应用中，用户更加关心水平定位精度，本发明基于最佳HDOP标准，可快速选择出3颗卫星，第4颗卫星可任意选择，因此，本发明有助于提高定位卫星的选择效率，实行快速且高精度的水平定位。如果要同时实现最佳的三维定位，则只需要进一步选择具有最大高度角的第四颗卫星。

附图说明

图1为本发明实施例选星方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。且在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中未绘示或描述的元件或实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。

本发明涉及卫星导航中DOP与用户终端位置估算精度的关系、HDOP和VDOP的分布特征以及具体实施方式。以下首先对本发明在卫星导航定位中选星方法的理论依据进行详细说明。

DOP与用户终端位置估算：为了估算用户终端位置和钟差，对n(n≥4)颗卫星进行伪距测量，得到相应的伪距观测方程：