[发明专利]基于城市三维地图的地面数字电视广播与导航卫星混合粒子滤波定位方法

权利要求书

1.一种基于城市三维地图的地面数字电视广播与导航卫星混合粒子滤波定位方法，其特征在于，依据城市三维地图构建定位区域内的NLOS修正地图，利用粒子滤波补偿NLOS误差，有效提高恶劣信道环境下的定位精度，该方法的具体步骤为：

(1)依据城市三维地图和定位信号发射源的实时位置构建定位区域内定位信号的NLOS误差修正地图；

(2)计算各个定位信号发射源到接收机的伪距并解算出初步的定位结果；

(3)根据初步定位结果在其附近生成采样区域并使用重要性概率密度生成采样粒子；

(4)利用地图优化粒子生成的区域，根据NLOS修正地图查询各个粒子位置的NLOS误差补偿值，计算补偿后的观测结果以及误差和权重；

(5)根据权重进行重采样，得出定位结果的最优估计。

2.如权利要求1所述的基于城市三维地图的地面数字电视广播与导航卫星混合粒子滤波定位方法，其特征在于，所述的定位信号包括导航卫星信号和DTMB信号，导航信号发射源为运动的导航卫星，DTMB信号发射源为固定的电视塔。

3.如权利要求1所述的基于城市三维地图的地面数字电视广播与导航卫星混合粒子滤波定位方法，其特征在于，所述的定位信号的NLOS误差修正地图是记录城市各个位置导航信号和DTMB信号的NLOS误差值的地图，且导航卫星的NLOS误差值的更新周期设为1分钟，DTMB信号的NLOS误差值无需频繁更新。

4.如权利要求1所述的基于城市三维地图的地面数字电视广播与导航卫星混合粒子滤波定位方法，其特征在于，所述的采样粒子的生成基于重要性概率密度，保证在通常情况下生成的采样粒子60％分布在状态点10米范围内，其余粒子分布在状态点60米范围内。

5.如权利要求4所述的基于城市三维地图的地面数字电视广播与导航卫星混合粒子滤波定位方法，其特征在于，所述的通常情况指NLOS较弱时，其对定位结果的影响在10米以内，NLOS较强时，其对定位结果的影响在60米以内。

6.如权利要求1所述的基于城市三维地图的地面数字电视广播与导航卫星混合粒子滤波定位方法，其特征在于，所述的优化粒子生成的区域，是在生成采样粒子时，利用城市三维地图排除楼宇区域的粒子。

7.如权利要求1所述的基于城市三维地图的地面数字电视广播与导航卫星混合粒子滤波定位方法，其特征在于，所述的权重基于测量误差，即观测值与状态值间的误差，一个粒子的测量误差越小，则这个粒子的权重就越大。

8.如权利要求7所述的基于城市三维地图的地面数字电视广播与导航卫星混合粒子滤波定位方法，其特征在于，所述的粒子的观测值是根据修正后的伪距计算得到的定位结果，状态值是粒子的位置坐标。

9.如权利要求1所述的基于城市三维地图的地面数字电视广播与导航卫星混合粒子滤波定位方法，其特征在于，所述的步骤(5)的具体过程为：检查权重最高者的误差，如果误差小于阈值则算法结束，如果误差偏大且迭代次数少于4次，则以权重最高者为中心以重要性概率密度生成采样粒子进行重采样并重复(4)、(5)步，如果误差偏大且迭代次数大于4次，则以初步的定位结果为中心扩大粒子生成范围，均匀生成采样粒子进行重采样并重复(4)、(5)步至误差小于阈值或迭代至8次。