[发明专利]一种北斗系统定位精度计算方法

说明书

本发明公开了一种北斗系统定位精度计算方法，该方法包含以下步骤：步骤1、采集m颗同步卫星的测距信息，建立m个非线性化的坐标方程；步骤2、利用泰勒级数展开的方法将非线性化方程转变为线性方程；步骤3、利用最小二乘法求解所述线性方程的最小二乘法解，并将该最小二乘法解进行迭代计算，直至迭代结果的修正量小于误差阈值时，停止迭代，求解得到用户坐标。本发明计算误差可以达到小于预设阈值，例如可将误差精确在厘米范围，满足定位要求，实现用户坐标的快速、高精度定位。

技术领域

本发明涉及卫星定位精准算法领域，特别涉及一种北斗系统定位精度计算方法。

背景技术

目前广泛应用的定位方式为基站定位。基站定位主要应用于手机用户、GPS手持端等，例如中国移动动感地带提供的动感位置查询服务，谷歌手机地图等各类手机地图软件中的粗略定位，和GPS配合产生的A-GPS等等都是利用基站定位来实现的。但是上述基站定位的缺点是基站定位的精度较低以及GPS定位无法在室内使用。

基于上述，基于北斗系统精准定位的计算方法可以提高定位精度，实现对用户目标的准确定位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种北斗系统定位精度计算方法，通过采集多颗(如四颗)同步卫星的测距信息，建立非线性化的坐标方程并利用泰勒级数展开的方法将其转变为线性方程，然后利用最小二乘法来求解用户坐标；本发明通过仿真算例对该算法的有效性进行了验证，该计算实现了对用户坐标信息的准确求解和定位。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种北斗系统定位精度计算方法，该方法包含以下步骤：步骤1、采集m颗同步卫星的测距信息，建立m个非线性化的坐标方程；步骤2、利用泰勒级数展开的方法将非线性化方程转变为线性方程；步骤3、利用最小二乘法求解所述线性方程的最小二乘法解，并将该最小二乘法解进行迭代计算，直至迭代结果的修正量小于误差阈值时，停止迭代，求解得到用户坐标。

优选地，所述步骤1中，非线性化的坐标方程为：

式中，(i＝1,2,3...m)；s_i表示用户接收机分别和多颗北斗卫星之间的伪距观测量；[x_u,y_u,z_u]为待求解的用户位置坐标，c是北斗卫星导航系统的信号传播速度；δt为待求解的用户时钟差；n_i(为坐标误差；[x_si,y_si,z_si]为卫星的位置信息。

优选地，所述步骤2中，在初始值位置[x_u0,y_u0,z_u0]将非线性化的坐标方程按照一阶泰勒级数展开，分别得到：

优选地，所述步骤2中，为简化式(3-1)，令：

δs＝[s_i(x_u)-s_i(x_u0)]^T (4-1)

dx_u＝[x_u-x_u0]^T (5-1)

将式(4-1)、(5-1)和(6)全部代入式(3-1)，则可得式(7-1)：

δs＝H*dx_u+n_i (7-1)