[发明专利]一种基于伪卫星和UWB的融合定位方法

权利要求书

1.一种基于伪卫星和UWB的融合定位系统，包括布设在室内的多个伪卫星基站组成伪卫星定位星座，以及用于接收多个伪卫星基站信号进行位置坐标计算和导航的多个一体化接收机；其特征在于，每个所述伪卫星基站包括基站天线模块、基站伪卫星模块、基站UWB模块、基站时钟模块；每个所述一体化接收机包括接收机天线模块、接收机伪卫星模块、接收机UWB模块、接收机时钟模块、PVT定位结算模块；所述基站天线模块和所述接收机天线模块均采用多频段共用天线，针对频点约为1.5GHz的伪卫星信号和频点为3.7GHz～6.5GHz的UWB信号，能够实现同时发射或接收伪卫星信号和UWB信号。

2.根据权利要求1所述的基于伪卫星和UWB的融合定位系统，其特征在于，所述基站时钟模块用于提供系统工作时钟，同时提供1PPS信号作为起始脉冲和触发脉冲，保证伪卫星信号和UWB信号的时钟同步。

3.根据权利要求1或2所述的基于伪卫星和UWB的融合定位系统，其特征在于，所述基站伪卫星模块包括基带信号生成模块和射频模块；所述基带信号生成模块产生中频信号，包括导航电文生成、PRN码生成、中频载波生成三个部分，经过信号调制输出数字信号；所述射频模块包括D/A数模转换电路、上变频电路，D/A数模转换电路将经过信号调制的数字信号转换为模拟信号，再通过上变频电路可输出所需的伪卫星信号。

4.根据权利要求3所述的基于伪卫星和UWB的融合定位系统，其特征在于，所述基站UWB模块包括主控模块和射频模块；所述主控模块以MCU为核心，用以控制射频模块；所述射频模块以UWB射频芯片为核心，产生和接收UWB信号。

5.根据权利要求1所述的基于伪卫星和UWB的融合定位系统，其特征在于，所述接收机伪卫星模块包括射频模块和基带信号处理模块；所述射频模块包括下变频电路、A/D模数转换电路，进而输出基带信号；所述下变频电路用于将天线模块接收得伪卫星信号下变频为中频信号，A/D模数转换电路通过采样将模拟信号转化为数字信号；所述基带信号处理模块对信号进行捕获、跟踪，解调出导航电文，获得包括伪距观测量、载波相位观测值的原始观测量信息。

6.根据权利要求5所述的基于伪卫星和UWB的融合定位系统，其特征在于，所述接收机UWB模块包括射频模块和主控模块；所述射频模块以UWB射频芯片为核心，接收和产生UWB信号；所述主控模块以MCU为核心，用以控制射频模块和输出位置信息。

7.根据权利要求5或6所述的基于伪卫星和UWB的融合定位系统，其特征在于，所述接收机时钟模块用于提供系统工作时钟，并通过获得伪卫星模块和UWB模块产生的不同的1pps信号，修正得到精准的1pps授时信号。

8.一种用权利要求1-7之一所述基于伪卫星和UWB的融合定位系统进行伪卫星和UWB融合定位的方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

步骤1：UWB测距值获取和定位；

步骤2：载波相位定位算法初始化；

步骤3：在初始化后，依据当前观测量信息进行持续的跟踪定位；

步骤4：PVT定位结算，输出定位结果。

9.根据权利要求8所述的伪卫星和UWB融合定位的方法，其特征在于，步骤1中所述UWB测距值获取是根据TOF定位方法快速获取到用户接收机与各基站的距离测量值，进一步运算可得到UWB定位结果。