[发明专利]基于局部定位信息提高GPS定位精度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种基于局部定位信息提高GPS定位精度的方法。

背景技术

自1964年投入使用以来，全球定位系统（Global Positioning System，GPS）在航天航海、道路交通、工业生产、精准农业等各行各业发挥了举足轻重的作用，甚至一度促进了众多领域的技术变革。进入21世纪以来，随着智能手机的普及和GPS定位模块在智能手机中的集成，GPS开始走进千家万户，改变无数智能手机用户的工作方式和生活习惯。基于位置的服务，诸如社交网络的位置签到、基于地理位置的广告或信息推送、基于地理位置的社交网络等，已经悄然渗透到许多普通市民的日常生活中。而GPS作为覆盖全球的定位系统，则是其背后最有力的推动者之一。在过去的几年中，GPS以其全球覆盖的高可用性和高可靠性等，逐渐取得了全球成千上万用户的青睐。然而，由于受到卫星数量及位置、大气层条件、自然障碍物的屏蔽等多方面条件的影响，原始的GPS存在较大的定位误差，无法满足一些特定场景下的应用。尽管在官方公布的数据中，使用高质量接收器时GPS定位精度可以达到3米左右，但在普通应用中，尤其是以手机为定位终端时，用户实际所能获取的精度则往往能在1米到20米之间波动，具体误差取决于其所处的环境及其接收端模块等。尤为明显的是，尽管平均误差不算大，能满足大部分的应用需求，但是GPS的单次定位误差依然较大。

为了解决上述问题，GPS增强系统如辅助全球卫星定位系统（Assisted Global Positioning System，AGPS）和差分全球定位系统（Difference Global Positioning System，DGPS）等相继被提出来，用以增强GPS的精度、覆盖率、定位耗时等。AGPS为GPS终端提供更快速的定位服务，通过已知准确位置的参考点（如被准确定位了的手机基站等），快速地给出被定位目标的初始位置。DGPS同样利用到已知位置的参考点，但与AGPS不同的是，DGPS对比这些参考点的准确位置和其GPS位置之间的差异，并将这种差异通过特定的网络连接广播给被定位目标。而被定位目标这利用这样的差异来消除GPS偏差。通过这种方式，DGPS最高能达到厘米级别的定位精度。

但是，传统的GPS增强系统包括DGPS、AGPS等都需要特殊的网络架构或者已知准确位置的参考点如准确定位了的手机基站等，往往需要特殊的组织机构维护运行，并且只有在世界部分地区可用，难以实现随时随地可用。随着无线通信技术的革新，无线自组织网络和智能手机都得到了空前的发展。无线自组织网络如无线传感网络、车辆网络等，通常被部署在野外、森林、城市等区域以实现对自然环境等的监控。由于要获取特定地点相关的信息，位置信息在这些无线网络的应用中显得尤为重要。过去几年，无线网络的定位技术也得到广泛研究，大量的无线网络定位如基于测距的定位、基于非测距的定位等先后被提出。相比于GPS，无线网络的定位技术往往能提供高精度的相对定位信息，即定位能做到米甚至厘米级别，但是只能反映出无线网络节点之间的相对位置关系，不具备全球坐标意义。另一方面，由于越来越多功能丰富的传感器如加速度传感器、陀螺仪、指南针等被集成于智能手机中，基于智能手机的惯性导航技术也被深入研究和普及推广。惯性导航技术通过捕捉智能手机用户的动作行为，计算其位移和方向，从而计算其移动过程中的位置坐标，同样也提供了较高精度的相对定位信息，但不具备全球坐标意义。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于局部定位信息提高GPS定位精度的方法，其利用手机惯性导航技术或者自组织网络所提供的局部定位信息，修正较大的GPS定位偏差，提高了GPS定位精度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于局部定位信息提高GPS定位精度的方法，包括如下步骤：

A、获取局部定位信息，其中，包含n个节点的局部定位信息L={w₁,w₂,w₃,…,w_n}，局部坐标w_j＝(u_j,v_j)，n为正整数，j为1到n之间的整数；