[发明专利]一种基于消除残余相位和改进TLBO算法的卫星导航定位方法有效

专利信息
申请号: 201811555935.0 申请日: 2018-12-19
公开(公告)号: CN110146907B 公开(公告)日: 2023-04-11
发明(设计)人: 程兰;张净;任密蜂;续欣莹;阎高伟 申请(专利权)人: 太原理工大学
主分类号: G01S19/44 分类号: G01S19/44;G06F17/15
代理公司: 太原市科瑞达专利代理有限公司 14101 代理人: 江淑兰
地址: 030024 山西*** 国省代码: 山西;14
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摘要: 发明提出了一种基于消除残余相位和改进TLBO算法的卫星导航定位方法,属于卫星导航定位领域,主要用于解决传统定位算法中残余相位以及多径干扰的问题。该算法主要分为两步:第一步通过求取残余载波相位与整周模糊度来消除传统定位算法的残余相位问题,求得了用户位置。第二步考虑到多径干扰对定位精度影响大的问题,将多径干扰引入伪距模型中,通过改进的TLBO算法对其进行优化得出用户位置更新量,然后对第一步求出的位置进行更新得出最终用户位置。本发明在消除残余相位即改变传统定位算法的基础上引入了改进的TLBO算法来抑制多径干扰,不仅降低了计算复杂度,而且有效的提升了定位精度。
搜索关键词: 一种 基于 消除 残余 相位 改进 tlbo 算法 卫星 导航 定位 方法
【主权项】:
1.一种基于消除残余相位和改进TLBO算法的卫星导航定位方法,其特征在于:分两步完成定位,第一步是在不考虑多径的情况下通过消除残余相位的定位方法定位出一个用户位置;第二步是将多径干扰作为随机干扰加入伪距模型中,将伪距模型转化为一个非线性最小二乘问题,通过基于改进TLBO算法的卫星导航定位方法来对最小二乘问题优化求取更新量,对第一步中求出的用户位置进行更新,得到最终的用户位置;第一步的具体步骤如下:(1)在完成捕获跟踪得到载波频率后,求取残余伪码相位,用捕获跟踪得到的载波频率复现原始信号频率,通过原始信号的复现求取残余载波相位;(2)通过残余伪码相位与残余载波相位求取整周模糊度,即用残余伪码相位减去残余载波相位获得;(3)用残余载波相位与整周模糊度求取测量伪距;(4)通过伪距与卫星位置采用最小二乘法求出用户位置第二步的具体步骤如下:(1)确定适应度函数其中,为第一步定位出的位置所对应的值,由第一步中最小二乘法的解算中可求得,δx(δx1,δx2,δx3)表示更新量,cΔt表示时钟偏差,f(v)=[v1,v2,…,vm]T表示多径误差,m表示卫星数量,确定终止条件ε=e‑5,最大迭代次数maxk=100,种群个体数目NP=80,初始迭代次数k=0;(2)随机产生初始种群(3)计算初始种群中每个个体的适应度值g(xi),其中i=1,2,...,NP;(4)判断是否达到终止条件,终止条件的判断方法为g(xi)≤ε或迭代次数k达到最大即k=maxk,若是,则终止进化,将得到最佳个体作为最优解输出;若否,继续;(5)根据教学策略形成新个体,比较新个体与旧个体的适应度函数值,选择适应度值小的个体;(6)在学习阶段引入交叉策略得到新个体,比较新个体与旧个体的适应度值,选择适应度值小的个体;(7)迭代次数k=k+1,转至(4)。
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