[发明专利]一种组合导航方法、装置、电子设备及可读存储介质

说明书

本发明实施例提供了一种组合导航方法、装置、电子设备及可读存储介质，应用于无线定位技术领域，方法包括：通过INS定位方法和TC‑OFDM定位方法计算当前时刻接收机与各基站的伪距误差、载波相位误差和多普勒频移，并得到观测向量；根据前一时刻系统误差协方差矩阵的后验值、状态转移矩阵和系统噪声协方差矩阵，确定当前时刻系统误差协方差矩阵的先验值；根据伪距误差、多普勒频移和载波相位误差的观测矩阵得到最终观测矩阵；根据观测向量、系统误差协方差矩阵的先验值、最终观测矩阵、观测噪声协方差矩阵、当前时刻接收机的最终状态向量的先验值和卡尔曼滤波公式，得到当前时刻最终状态向量的后验值。本发明可提高动态场景的定位精度。

技术领域

本发明涉及无线定位技术领域，特别是涉及一种组合导航方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

在现代导航系统中，对导航信息量的要求越来越多，对导航性能(高精度、高可靠性、抗干扰及隐蔽性)的要求也越来越高。基于地面广播网络的TC-OFDM(Time&CodeDivision-Orthogonal Frequency Division Multiplexing，时分码分正交频分复用)定位技术是一种采用CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)扩频技术的用于解决室内位置服务的定位技术，可以使用户在室内接收到定位信号，实现高精度室内定位。

虽然TC-OFDM室内定位技术在性能指标上达到了预定的要求，但是在遮挡频繁、信号强度变化剧烈，环境和信号干扰较强的复杂室内环境以及动态场景中，由于信号强度变化剧烈，信号质量较差，甚至有可能出现由于遮挡短时间内无法接收到定位信号以及环境和其他信号干扰等问题，影响接收到的定位信号的跟踪质量以及码相位的测量值(2路码相位的到达时间差)，最终的定位结果，因此存在动态适应能力较差，易受环境和信号干扰导致定位精度和性能较差的缺点。INS(Inertial Navigation System，惯性导航系统)初始对准后可消除外界影响，但是存在陀螺仪和加速度计误差，使得位置误差会随时间逐渐增长。组合导航将二者组合在一起，发挥各自的独特优势，既能提高定位精度，又能增强接收机抗干扰能力。但是，传统的TC-OFDM/INS组合导航系统通过伪距进行定位，伪距(码相位)的测量值相对粗糙，精度较低，虽然码相位真实地反映了基站与接收机之间的距离，但是动态适应能力较弱，无法满足特定场景的需求，在动态场景和复杂环境下的定位精度较低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种组合导航方法、装置、电子设备及可读存储介质，提高动态场景和复杂环境下的定位精度和性能。具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种组合导航方法，所述方法包括：

通过INS定位方法计算当前时刻接收机与各基站的伪距预测值、载波相位预测值和多普勒频移，通过TC-OFDM定位方法测量得到当前时刻所述接收机与所述各基站的伪距测量值和载波相位测量值，根据所述伪距测量值与所述伪距预测值的伪距误差、所述载波相位测量值与所述载波相位预测值的载波相位误差，以及所述多普勒频移，得到观测向量；

根据当前时刻所述接收机的初始状态向量，得到所述接收机的最终状态向量的状态转移矩阵，获取并根据前一时刻所述接收机的最终状态向量的后验值、所述状态转移矩阵和高斯噪声，得到当前时刻所述接收机的最终状态向量的先验值；当前时刻所述接收机的最终状态向量包括：当前时刻所述接收机的初始状态向量和在当前时刻之前的N个时刻所述接收机的三维位置向量；当前时刻所述接收机的初始状态向量包括：当前时刻所述接收机的姿态误差向量、速度误差向量、位置误差向量、加速度计的零偏、陀螺仪的零偏、时钟偏差和时钟偏差率；