[发明专利]利用卫星定位信息实时校准气压测高结果的高程定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及导航定位关键技术，提出了一种利用卫星定位信息实时校准气压测高结果的高程定位方法，实现室内外稳定、高精度的高程定位。

背景技术

随着卫星导航技术的发展，导航接收机的应用范围越来越广，在城市高楼间、树荫下、峡谷中等复杂环境下导航定位需求越来越多。然而导航接收机受环境影响较大，当用户在这些复杂环境下时，卫星导航信号将会被遮挡或干扰，这将导致终端定位结果不连续、定位精度降低，在高程定位振荡尤为明显。除此之外，当卫星几何结构不理想时，相比水平方向，高程方向更容易受到影响，精度下降严重。

为了解决上述问题，提出了一些高程测量方案，其中应用较广的是利用气压信息测高的方式，气压测高的原理是地球表面上随着高程的升降其气压也在不断发生变化，因此按照一定的规则，可以由当地气压信息计算得到高程结果。

然而，在气压测高定位中仍存在一些问题：气压测高有相对精度较高以及短期内较稳定的特点，而长时间工作时，受环境(风速、温度、湿度等)的影响，会发生随时间发生漂移的问题，出现连续几天测量结果均不一致的情况。

基于以上技术背景和应用背景，提出了一种利用卫星定位信息实时校准气压测高结果的高程定位方法，解决了气压测高随时间漂移的问题，可以实现室内外稳定、高精度的高程定位。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种利用卫星定位信息实时校准气压测高结果的高程定位方法，能够对气压测高结果进行实时校准，输出高精度的定位结果。

本发明的利用卫星定位信息实时校准气压测高结果的高程定位方法，包括如下步骤：

步骤1、利用卫星定位信息，实时获得移动目标的卫星定位结果，即待测点在大地坐标系的x,y,z轴上的坐标值，然后再分别获得所述三个坐标值的置信度D_x、D_y和D_z；

步骤2、利用待测点所在位置的实时气压信息获得移动目标的气压高程定位结果；

步骤3、针对步骤1实时获得的置信度，保留满足公式D_x+D_y+D_z≤1的置信度对应的卫星定位结果，将满足公式的卫星定位结果转换成经纬高坐标形式，获取其中的卫星高程定位结果；将实时获得的卫星高程定位结果与步骤2在同一时刻获得的气压高程定位结果求差值，然后将该各时刻的差值进行累加，累加一段设定的时间后，除以参与累加的差值个数m，得到累加结果的平均校准值bias；采用该平均校准值bias对当前时刻以后获得的气压高程定位进行校准。

较佳的，所述设定的时间选取为5分钟至30分钟。

较佳的，所述步骤2中根据实时气压信息获得移动目标的高程定位结果的方法为：

在所述移动目标上配备定位终端，采用该定位终端获取其接收范围内气象基准站获得的气象信息和位置信息，然后获得高程定位结果H：H＝VBS.H+dh；其中，DisUE2BS[i]表示移动目标到第i个气象基准站的粗算距离，H为第i个气象基准站的高度；其中，N表示定位终端接收范围内基准站的个数；Tao和为常数，g为当地的重力加速度，T和P分别表示移动目标所在位置的温度和气压；BS[i].P为第i个气象基准站的气压值。

本发明具有如下有益效果：

本发明结合气压测高短时间段稳定、相对高程精度高的特点和在一些离散观测点卫星定位精度高的特点，利用卫星定位信息对气压测高结果进行实时校准，同时，通过实验和理论计算获得筛选卫星定位结果的条件公式，去除精度差的定位结果，保留精度高的结果对气压测高结果进行校准，因此可实现高精度、连续的高程定位，定位精度优于卫星定位高程精度和气压测高精度，可达到1m的精度，且该精度的实现可达到(1σ)66.7％的概率。

附图说明

图1为本发明的高程定位方法的流程图。

图2为本发明的三种测高结果的曲线对比图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明的利用卫星定位信息实时校准气压测高结果的高程定位方法，如图1所示，包括如下步骤：步骤1、利用卫星定位信息，实时获得移动目标的卫星定位结果，即待测点在大地坐标系的x,y,z轴上的坐标值，然后再分别获得所述三个坐标值的置信度D_x、D_y和D_z，具体为：