[发明专利]一种基于消除残余相位和改进TLBO算法的卫星导航定位方法

权利要求书

1.一种基于消除残余相位和改进TLBO算法的卫星导航定位方法，其特征在于：分两步完成定位，第一步是在不考虑多径的情况下通过消除残余相位的定位方法定位出一个用户位置；第二步是将多径干扰作为随机干扰加入伪距模型中，将伪距模型转化为一个非线性最小二乘问题，通过基于改进TLBO算法的卫星导航定位方法来对最小二乘问题优化求取更新量，对第一步中求出的用户位置进行更新，得到最终的用户位置；

第一步的具体步骤如下：

(1)在完成捕获跟踪得到载波频率后，求取残余伪码相位，用捕获跟踪得到的载波频率复现原始信号频率，通过原始信号的复现求取残余载波相位；

(2)通过残余伪码相位与残余载波相位求取整周模糊度，即用残余伪码相位减去残余载波相位获得；

(3)用残余载波相位与整周模糊度求取测量伪距；

(4)通过伪距与卫星位置采用最小二乘法求出用户位置

第二步的具体步骤如下：

(1)确定适应度函数其中，与为第一步定位出的位置所对应的值，由第一步中最小二乘法的解算中可求得，δx(δx1，δx2，δx3)表示更新量，cΔt表示时钟偏差，f(v)＝[v₁，v₂，…，v_m]^T表示多径误差，m表示卫星数量，确定终止条件ε＝e^-5，最大迭代次数maxk＝100，种群个体数目N_P＝80，初始迭代次数k＝0；

(2)随机产生初始种群

(3)计算初始种群中每个个体的适应度值g(x_i)，其中i＝1，2，...，N_P；

(4)判断是否达到终止条件，终止条件的判断方法为g(x_i)≤ε或迭代次数k达到最大即k＝maxk，若是，则终止进化，将得到最佳个体作为最优解输出；若否，继续；

(5)根据教学策略形成新个体，比较新个体与旧个体的适应度函数值，选择适应度值小的个体；

(6)在学习阶段引入交叉策略得到新个体，比较新个体与旧个体的适应度值，选择适应度值小的个体；

(7)迭代次数k＝k+1，转至(4)。

2.根据权利要求1所述的一种基于消除残余相位和改进TLBO算法的卫星导航定位方法，其特征在于，第一步中的(1)中复现原始信号频率通过以下步骤获取：其中f_in表示未下变频的原始信号频率，f_L1表示载波L1的频率，f_c表示理论中频，f表示跟踪出来的频率。

3.根据权利要求1所述的一种基于消除残余相位和改进TLBO算法的卫星导航定位方法，其特征在于，第一步中的(2)中残余伪码相位，残余载波相位与整周模糊度是通过以下步骤获取：

残余伪码相位：

残余载波相位：

整周模糊度：

td表示当前跟踪周期的最后一个采样点所对应的码片，f_ca表示C/A码的频率，f₁表示采样频率，s表示一个周期内的采样点数，N₁表示一个采样周期内的载波周期数，rem_2,old表示上次计算出的残余载波相位。

4.根据权利要求1所述的一种基于消除残余相位和改进TLBO算法的卫星导航定位方法，其特征在于，第一步中的(3)中用残余载波相位与整周模糊度求取测量伪距是通过以下步骤获取的：求取传播时间其中s_a表示当前定位时刻点的绝对采样数，将传播时间乘以速度可得到修正后的测量伪距表示卫星，i＝1，…，m。