[发明专利]基于GPS/AGPS/GPSOne和目标行为特征的智能定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种定位方法，具体地讲，是涉及一种基于GPS/AGPS/GPSOne和目标行为特征的智能定位方法。

背景技术

随着社会不断提高的开放度、日趋增多的流动人口，在促进社会发展的同时也带来了不安全的隐患。中小学、幼儿园学生的安全问题日趋严重，各个年龄阶段在校学生的安全成为国家、社会、学校和家长关注的焦点问题。目前对少年儿童保护的技术手段主要通过校园内部的监控、防盗、电子巡查等技防设施的建设和应用来提高校园安防水平。但是这些系统仅能对校园环境内的少年儿童进行保护，由于儿童在校园外活动范围的不确定性，使得对校外活动儿童进行有效的保护成为一个难点。

随着定位技术和无线通信技术的发展，GPS/AGPS/GPSOne定位技术目前已渗透到各个领域,在军事、商业、地理、运输和通信等方面都有广泛的应用。根据实际需要的差异,对GPS系统的要求也各异。GPS的定位原理相对简单:接收器通过精确测量地球上空的GPS卫星发射信号的时间确定其位置。每颗卫星连续传送的消息包括消息传输的时间、精确的轨道参数(星历表)以及系统状态和所有GPS卫星大致的轨道(年鉴)。传统的GPS技术由于过度依赖终端的性能,将卫星扫描、捕获、伪距信号接收及定位运算等工作集于终端一身,从而造成定位灵敏度低及终端耗电量大等方面的缺陷。APGS/GPSOne技术则简化了终端的工作量,将卫星扫描及定位运算等最为繁重的任务从终端一侧转交给网络完成,因而在灵敏度、冷启动速度、终端耗电量等方面收到了满意的效果。

GPS定位技术的应用日前已达到了白热化的程度。从手持终端的电子地图到车载导航装置都离不开GPS技术的支撑。但作为衡量定位系统性能的一个重要指标,定位精度的提高仍是当前的一大技术难点。定位精度受各种因素的影响,对于固有因素(如大气环境、系统误差)的影响通常是无法直接消除的；而对于随机因素的影响,可以通过技术的手段来进行控制。为了提高定位精度,并满足测距的应用需求,差分式GPS(DifferentialGPS,DGPS)应运而生，其方法是在已精确测定坐标的参照物上设置GPS接收机，并和移动台上的GPS接收机同步观测不少于四颗的同一组卫星，求得该时刻的差分修正数(位置差分、伪距差分、相位平滑伪距差分和相位差分等修正数)，通过无线电数据链把这些改正数实时播发给在附近工作的移动台(用户)或事后传送给移动台(用户)，由移动台(用户)用所收到的差分改正数对其GPS定位数据进行实时修正，其目的是消除公共误差项，有效地减弱相关误差的影响，进而获得更精确的定位结果，提高定位精度。DGPS相对于GPS能为用户的导航定位精度带来数量级的提高，在飞机精密进场着陆、无人机、弹道轨迹测量、车辆定位导航等航空、航天、航海及车载领域得到应用。DGPS在使用可见载波相位时能够提供精确的位置和速度信息,但由于接收器与卫星之间失相的发生,会导致周期滑落(cycleslip),进而影响测量精度。这种周期滑落在动态模式下会极大降低定位精度。例如,当车辆进入隧道时,车载GPS接收器信号容易被屏蔽而中断。为了改善DGPS在动态模式下的性能，研究人员提出采用GPS/INS(Inertial Navigation System)相结合的方式增强GPS的定位精度，INS的短期相对位置精度就可用来探测和校正GPS载波相位中的周期滑落,与此同时,接收器的精确测量能够不断地为INS提供更新。INS还能够由掩模效应来填补卫星寻道的差异。这种集成式系统将比单独的系统更精确、更可靠,并在操作上更具伸缩性。然而对于INS器件存在随机噪声，目前常用的去噪方法有均值滤波、中值滤波、小波去噪等。均值滤波算法简单实用，滤波时间短，但只适用于静态及低动态信号的去噪；中值滤波算法适用于动态性较强的信号的去噪，但是当缓慢变化的信号中出现高频噪声时，其去噪效果不如均值滤波；小波去噪效果优于均值滤波及中值滤波，且静态、动态信号均适用，但由于要进行多层次的信号分解与重构，所需时间较长，很难满足系统的实时性要求。