[发明专利]一种基于载波相位的阵列伪卫星室内精密定位方法及系统

权利要求书

1.一种基于载波相位的阵列伪卫星室内精密定位方法，其特征在于，用于通过接收机u对多通道信号发射器所发射的导航信号进行跟踪，从而实现对所述接收机u的定位；所述多通道信号发射器连接有n个伪卫星发射天线，每个伪卫星发射天线对应于一个伪卫星通道，每个伪卫星通道的信号均具有唯一的C/A码，各伪卫星通道均在GPS的L1码和BDS的B1码调制，且各通道信号均同时由1PPS生成；所述接收机u通过对导航信号的跟踪获取接收机u与伪卫星发射天线i之间的几何距离、接收机u和伪卫星发射天线i之间的组合误差残差以及接收机u与伪卫星发射天线i之间的载波相位测量值，1≤i≤n；该方法包括以下步骤：

(1)根据下式计算当前时刻接收机u的位置坐标变化量

其中，

式中，为待求解的当前时刻相对于上一时刻的接收机u的位置坐标变化量，为上一时刻接收机u与伪卫星发射天线i之间的几何距离，x_u'、y_u'、z_u'是上一时刻接收机u的三维坐标，x⁽ⁱ⁾、y⁽ⁱ⁾、z⁽ⁱ⁾是伪卫星发射天线i的三维坐标，为上一时刻接收机u与伪卫星发射天线i间的载波相位观测量，是当前时刻与上一时刻的接收机u与伪卫星发射天线i之间组合误差残差的差值，为当前时刻与上一时刻的接收机u与伪卫星发射天线i之间几何距离的差值；

(2)根据接收机u的位置坐标变化量以及上一时刻接收机u的三维坐标x_u'、y_u'、z_u'，得到当前时刻接收机u的三维坐标；

(3)周期性地执行步骤(1)和(2)，实现对接收机u的持续定位；每个周期中，所述当前时刻是指该周期执行时的当下时刻，所述上一时刻是指该周期当下时刻的前一时刻，初始时刻接收机u的三维坐标为已知量。

2.一种基于载波相位的阵列伪卫星室内精密定位系统，其特征在于，包括多通道信号发射器、阵列天线、接收机和智能终端，所述阵列天线包括n个位置固定的伪卫星发射天线，n>1，所述多通道信号发射器通过阵列天线发送导航信号，阵列天线中的每个伪卫星发射天线对应于多通道信号发射器的一个伪卫星通道，每个伪卫星通道的信号均具有唯一的C/A码，多通道信号发射器的各伪卫星通道均在GPS的L1码和BDS的B1码调制，且各通道信号均同时由1PPS生成；所述接收机包括GNSS接收芯片，所述智能终端通过蓝牙与所述接收机进行数据传输；接收机u通过GNSS接收芯片对导航信号进行跟踪，获取接收机u与伪卫星发射天线i之间的几何距离、接收机u和伪卫星发射天线i之间的组合误差残差以及接收机u与伪卫星发射天线i之间的载波相位测量值，1≤i≤n；

所述智能终端已知初始时刻接收机u的三维坐标，初始时刻以后，智能终端周期性地执行如下程序，从而实现对接收机u的持续定位：

(1)根据下式计算当前时刻接收机u的位置坐标变化量

其中，

式中，为待求解的当前时刻相对于上一时刻的接收机u的位置坐标变化量，为上一时刻接收机u与伪卫星发射天线i之间的几何距离，x_u'、y_u'、z_u'是上一时刻接收机u的三维坐标，x⁽ⁱ⁾、y⁽ⁱ⁾、z⁽ⁱ⁾是伪卫星发射天线i的三维坐标，为上一时刻接收机u与伪卫星发射天线i间的载波相位观测量，是当前时刻与上一时刻的接收机u与伪卫星发射天线i之间组合误差残差的差值，为当前时刻与上一时刻的接收机u与伪卫星发射天线i之间几何距离的差值；

(2)根据接收机u的位置坐标变化量以及上一时刻接收机u的三维坐标x_u'、y_u'、z_u'，得到当前时刻接收机u的三维坐标；

每个周期中，所述当前时刻是指该周期执行时的当下时刻，所述上一时刻是指该周期当下时刻的前一时刻。