[发明专利]一种利用GPS伪距信息进行空间定位的方法

摘要

本发明公开了一种利用GPS伪距信息进行空间定位的方法，该方法应用GPS伪距解算原理方程，通过平方运算后两两做差，整理成最小二乘形式后，将地球坐标系中的用户坐标(x，y，z)表示为时钟差δt的函数，并将其代回到一个伪距方程，整理成关于δt的一元二次方程，通过求解一元二次方程并舍去不合理解后，即可得到被定位位置的坐标(x，y，z)，从而实现空间定位。该方法相比现有的工程迭代方法具备简单、快速、准确的特点，在没有忽略误差项的基础上，简化了求解步骤，节省了解算时间，为GPS接收机的改进和北斗导航系统提供了一种可参考的简单快捷的空间定位方法。

主权项

一种利用GPS伪距信息进行空间定位的方法，其特征在于步骤如下：(1)利用空间被定位位置的接收机接收至少四颗GPS卫星下发的GPS伪距信息；(2)利用接收的各个GPS伪距信息分别建立一个测量方程，测量方程的形式为 ρ i = ( x i - x ) 2 + ( y i - y ) 2 + ( z i - z ) 2 + cδt , 其中i＝1，2，3，4...n；ρi为各个GPS卫星下发的GPS伪距信息；xi、yi、zi分别为GPS卫星在空间直角坐标系中的坐标值；x、y、z分别为空间被定位位置在空间直角坐标系中的坐标值；c为光速；δt为空间被定位位置与GPS卫星之间的钟差；(3)将步骤(2)建立的每个测量方程分别进行平方运算，将平方运算后的第一个测量方程分别与平方运算后的其余测量方程做差，并将做差后的等式整理成最小二乘形式，将空间被定位位置的坐标值(x，y，z)整理成关于δt的函数；(4)将步骤(3)整理成关于δt函数的空间被定位位置坐标值(x，y，z)代入步骤(2)建立的任意一个测量方程中，并将该测量方程整理成关于δt的一元二次方程，对该一元二次方程进行求解运算得到δt的值；(5)判断ρi‑cδt是否全部大于零，如果ρi‑cδt全部小于零则步骤(4)求解运算得到的δt无物理意义，如果ρi‑cδt全部大于零则利用步骤(4)求解运算出的δt计算得到空间被定位位置的坐标值(x，y，z)；(6)根据步骤(5)计算得到的空间被定位位置的坐标值(x，y，z)完成空间定位。