[发明专利]通用GPS室内外定位系统和方法

摘要

本发明公开一种通用GPS室内外定位系统和方法，包括1个GPS伪卫星主站，3个或以上GPS伪卫星辅站和用户接收机。伪卫星主站能实时接收室外GPS信号，获得PPS秒脉冲信号和当前可见卫星参数，并利用PPS秒脉冲驯服本地伪卫星主站时钟，利用本地驯服时钟同步生成两种射频信号，一路发给用户，一路发给伪卫星辅站。伪卫星辅站接收伪卫星主站发来的信号，实现各伪卫星辅站的本地时钟与伪卫星主站时钟的同步，并同步产生一路虚拟GPS卫星模拟信号；用户同步接收所有可见伪卫星主站和伪卫星辅站发射的虚拟GPS卫星信号，实时完成用户的室内外定位。本发明具有简单和无需改变目前GPS接收机软硬件的特点。

主权项

通用GPS室内外定位方法，其特征是，包括如下步骤：步骤1、根据室内结构和尺寸大小，确定伪卫星站的位置，并精确测量各伪卫星站的三维位置；上述伪卫星站包括1个伪卫星主站及3个或3个以上的伪卫星辅站，其中伪卫星主站需要可见GPS卫星；步骤2、选取室内1个基准点，同时精确测量该基准点的三维位置；步骤3、伪卫星主站接收室外可见GPS卫星信号，提取可见卫星的星历参数，并实现PPS秒脉冲信号输出；伪卫星主站利用该PPS秒脉冲信号实现本地时钟驯服；同时，伪卫星主站在PPS秒脉冲信号的作用下同步生成2路发射信号，一路发射信号发给伪卫星辅站，用于实现伪卫星辅站与伪卫星主站时间同步，并告知当前室外可见的GPS卫星信息；另一路发射信号发给用户接收机，用于实现用户定位；步骤4、各伪卫星辅站接收伪卫星主站发来的信号，完成各伪卫星辅站的本地时间与伪卫星主站的时间同步，并提取可见GPS卫星信息；各伪卫星辅站选取距离基准点与本伪卫星辅站所形成的连线最接近的一颗GPS卫星，来进行GPS卫星信号模拟，在模拟过程中，通过修改卫星的星历参数，使的模拟出的GPS卫星的运动速度下降；步骤5、当用户接收机同时接收到4个或4个以上伪卫星站发来的信号时，即可实时解算用户的三维位置。