衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法和接收的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法和接收機(jī)。該衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法包括以下步驟：對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤捕獲以得到包括觀測值的衛(wèi)星信息；根據(jù)所述衛(wèi)星信息確定對應(yīng)于所述觀測值的估計值；以及確定所述觀測值與所述估計值的殘差是否不小于預(yù)設(shè)閾值。本實施例提供的方法和接收機(jī)能夠快速準(zhǔn)確的確定定位質(zhì)量的好壞。
【專利說明】衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法和接收機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法和接收機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]對于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，為了使接收機(jī)能快速、準(zhǔn)確地輸出其坐標(biāo)信息、速度信息等參數(shù)至用戶端，需要在定位之后盡快檢查定位的可靠性，即衛(wèi)星定位質(zhì)量的好壞，以縮短接收機(jī)的首次定位時間(Time To First Fix,TTFF)、快速恢復(fù)時間(Fast recovery time)以及提高定位準(zhǔn)確度。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通常通過衛(wèi)星個數(shù)的多少、衛(wèi)星信號的強弱、通道質(zhì)量指標(biāo)的高低、精度衰減因子(Dilut1n of Precis1n,D0P)以及多次判決等方式來判斷衛(wèi)星定位質(zhì)量的好壞。
[0004]其中，衛(wèi)星個數(shù)、衛(wèi)星信號強度以及通道質(zhì)量指標(biāo)均選擇經(jīng)驗值，由于沒有量化，很多情況下仍然會發(fā)生誤判，從而導(dǎo)致接收機(jī)輸出的坐標(biāo)信息不準(zhǔn)確。而多次判決方式雖然能夠判斷出定位抖動較大的情況，但是耗時較長，且無法解決定位持續(xù)偏的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]摶術(shù)問是頁
[0006]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法和接收機(jī)，以快速準(zhǔn)確的確定定位質(zhì)量。
_7] 解決方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供的一種衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法，包括以下步驟:
[0009]對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤捕獲以得到包括觀測值的衛(wèi)星信息；
[0010]根據(jù)所述衛(wèi)星信息確定對應(yīng)于所述觀測值的估計值；以及
[0011]確定所述觀測值與所述估計值的殘差是否不小于預(yù)設(shè)閾值。
[0012]對于上述衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述觀測值包括偽距觀測值，所述估計值包括偽距估計值，所述對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤捕獲以得到包括觀測值的衛(wèi)星信息，包括:
[0013]對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤捕獲得到衛(wèi)星信息，根據(jù)所述衛(wèi)星信息和公式I計算所述接收機(jī)的坐標(biāo)信息和鐘差；
[0014]

【權(quán)利要求】
1.一種衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法，其特征在于，包括以下步驟: 對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤捕獲以得到包括觀測值的衛(wèi)星信息； 根據(jù)所述衛(wèi)星信息確定對應(yīng)于所述觀測值的估計值；以及 確定所述觀測值與所述估計值的殘差是否不小于預(yù)設(shè)閾值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法，其特征在于，所述觀測值包括偽距觀測值，所述估計值包括偽距估計值，所述對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤捕獲以得到包括觀測值的衛(wèi)星信息的步驟包括: 對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤捕獲得到衛(wèi)星信息，根據(jù)所述衛(wèi)星信息和公式I計算所述接收機(jī)的坐標(biāo)息和鐘差；
其中，Ai表示所述接收機(jī)所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星的偽距觀測值； tui表示所述接收機(jī)相對于第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的鐘差； (Xij, Yij, Zij)表示所述接收機(jī)所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星的坐標(biāo)信息；以及 (xu, yu, Zu)表示所述接收機(jī)的坐標(biāo)信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法，其特征在于，所述根據(jù)所述衛(wèi)星信息確定對應(yīng)于 所述觀測值的估計值的步驟包括: 根據(jù)計算出的所述接收機(jī)的坐標(biāo)信息、鐘差以及公式2計算所述偽距估計值；
其中，表示所述接收機(jī)所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星的偽距估計值； I表示所述接收機(jī)相對于第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的鐘差的估計值； (Xij, Yij, Zij)表示所述接收機(jī)所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星的坐標(biāo)信息；以及 (x?,v? J11)表示所述接收機(jī)的坐標(biāo)信息的估計值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法，其特征在于，所述確定所述觀測值與所述估計值的殘差是否不小于預(yù)設(shè)閾值的步驟包括: 根據(jù)公式3計算所述偽距觀測值與偽距估計值的偽距殘差Λ P u，并確定所述偽距殘差是否不小于第一預(yù)設(shè)閾值；
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法，其特征在于，所述觀測值包括接收機(jī)相對于衛(wèi)星在徑向上的速度觀測值，所述估計值包括所述接收機(jī)相對于衛(wèi)星在徑向上的速度估計值，所述對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤捕獲以得到包括觀測值的衛(wèi)星信息，包括: 對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤捕獲得到衛(wèi)星信息，根據(jù)所述衛(wèi)星信息和公式4計算所述速度觀測值；
其中，Clij為接收機(jī)相對于其所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星在徑向上的速度觀測值，為已知數(shù)； fij表示所述接收機(jī)對第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星的接收頻率； fTiJ表示所述接收機(jī)所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星的發(fā)射頻率； C表不光速； (viJ x, Vij y, Vij z)分別表示所述接收機(jī)所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星的速度信息； ?么;!為所述接收機(jī)的速度信息； ;u為所述接收機(jī)的時鐘的鐘漂；以及 (aiJ x, aiJ y, aiJ z)分別表示所述接收機(jī)所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j定位衛(wèi)星相對于所述接收機(jī)的方向向量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法，其特征在于，所述根據(jù)所述衛(wèi)星信息確定對應(yīng)于所述觀測值的估計值，包括: 根據(jù)公式5和公式6計算所述速度估計值；
其中，d表示所述接收機(jī)相對于其所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j顆衛(wèi)星在徑向上的速度估計值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法，其特征在于，所述確定所述觀測值與所述估計值的殘差是否不小于預(yù)設(shè)閾值的步驟包括: 根據(jù)公式7計算所述速度觀測值與速度估計值的速度殘差，并確定所述速度殘差是否不小于第二預(yù)設(shè)閾值；
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法，其特征在于，所述方法還包括: 檢測當(dāng)前應(yīng)用需要解算偽距殘差還是速度殘差；以及 根據(jù)檢測結(jié)果確定解算所需的衛(wèi)星個數(shù)，根據(jù)確定的衛(wèi)星個數(shù)從接收到信號的衛(wèi)星中確定用于解算的衛(wèi)星。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的衛(wèi)星定位的定位質(zhì)量判斷方法，其特征在于，所述根據(jù)所述衛(wèi)星信息確定對應(yīng)于所述觀測值的估計值的步驟還包括: 根據(jù)所述衛(wèi)星信息選擇跟蹤質(zhì)量最好的一顆或者多顆衛(wèi)星，為所選擇的衛(wèi)星計算估計值； 則在所述確定所述觀測值與所述估計值的殘差是否不小于預(yù)設(shè)閾值的步驟中包括:為所選擇的衛(wèi)星計算殘差，并確定所計算的殘差是否不小于預(yù)設(shè)閾值；或 所述根據(jù)所述衛(wèi)星信息確定對應(yīng)于所述觀測值的估計值還包括:根據(jù)所述衛(wèi)星信息為每一顆用于解算的衛(wèi)星計算估計值； 則所述確定所述觀測值與所述估計值的殘差是否不小于預(yù)設(shè)閾值的步驟中包括:為每一顆用于解算的衛(wèi)星計算殘差，并確定各殘差的平均值是否不小于所述預(yù)設(shè)閾值。
10.一種接收機(jī)，其特征在于，包括: 跟蹤捕獲模塊，用于對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤捕獲以得到包括觀測值的衛(wèi)星信息； 估計值計算模塊，用于根據(jù)所述衛(wèi)星信息確定對應(yīng)于所述觀測值的估計值；以及 殘差確定模塊，用于確定所述觀測值與所述估計值的殘差是否不小于預(yù)設(shè)閾值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收機(jī)，其特征在于，所述觀測值包括偽距觀測值，所述估計值包括偽距估計值，所述跟蹤捕獲模塊具體用于；對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤捕獲得到衛(wèi)星信息，根據(jù)所述衛(wèi)星信息和公式I計算所述接收機(jī)的坐標(biāo)信息和鐘差；
其中，P,表示所述接收機(jī)所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星的偽距觀測值； tui表不所述接收機(jī)相對于第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的鐘差； (Xijl Yij, Zij)表示所述接收機(jī)所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星的坐標(biāo)信息； C表示光速；以及 (xu) yu, Zu)表示所述接收機(jī)的坐標(biāo)信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接收機(jī)，其特征在于，所述估計值計算模塊具體用于:根據(jù)計算出的所述接收機(jī)的坐標(biāo)信息、鐘差以及公式2計算對應(yīng)于所述偽距觀測值的偽距估計值；
其中P表示所述接收機(jī)所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星的偽距估計值； €表示所述接收機(jī)相對于第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的鐘差的估計值； (Xij, Yij, Zij)表示所述接收機(jī)所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星的坐標(biāo)信息；以及
表示所述接收機(jī)的坐標(biāo)信息的估i十值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的接收機(jī)，其特征在于，所述殘差確定模塊具體用于:根據(jù)公式3計算所述偽距觀測值與偽距估計值的偽距殘差Λ P u，并確定所述偽距殘差是否不小于第一預(yù)設(shè)閾值；

ΔPij=| Pij — P ij| 公式 3。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13任一項所述的接收機(jī)，其特征在于，所述觀測值包括接收機(jī)相對于衛(wèi)星在徑向上的速度觀測值，所述估計值包括所述接收機(jī)相對于衛(wèi)星在徑向上的速度估計值，所述跟蹤捕獲模塊具體用于:對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤捕獲得到衛(wèi)星信息，根據(jù)所述衛(wèi)星信息和公式4計算所述接收機(jī)相對于衛(wèi)星在徑向上的速度觀測值；
其中，Clij為接收機(jī)相對于其所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星在徑向上的速度觀測值，為已知數(shù)； fij表示所述接收機(jī)對第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星的接收頻率； fTiJ表示所述接收機(jī)所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星的發(fā)射頻率； C表不光速； (viJ x, Vij y, Vij z)分別表示所述接收機(jī)所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j衛(wèi)星的速度信息； (.T,,, yu ,:u、為所述接收機(jī)的速度息； ^為所述接收機(jī)的時鐘的鐘漂；以及 (aiJ x, aiJ y, aiJ z)分別表示所述接收機(jī)所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j定位衛(wèi)星相對于所述接收機(jī)的方向向量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的接收機(jī)，其特征在于，所述估計值計算模塊具體用于:根據(jù)公式5和公式6計算所述速度估計值；
其中，I,表示所述接收機(jī)相對于其所支持的第i衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第j顆衛(wèi)星在徑向上的速度估計值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的接收機(jī)，其特征在于，所述殘差確定模塊具體用于:根據(jù)公式7計算所述速度觀測值與速度估計值的速度殘差，并確定所述速度殘差是否不小于第二預(yù)設(shè)閾值；
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的接收機(jī)，其特征在于，還包括: 檢測模塊，用于檢測當(dāng)前應(yīng)用需要解算偽距殘差還是速度殘差；以及衛(wèi)星確定模塊，用于根據(jù)所述檢測模塊的檢測結(jié)果確定解算所需的衛(wèi)星個數(shù)，根據(jù)確定的衛(wèi)星個數(shù)從接收到信號的衛(wèi)星中確定用于解算的衛(wèi)星。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的接收機(jī)，其特征在于，所述估計值計算模塊具體用于；根據(jù)所述衛(wèi)星信息選擇跟蹤質(zhì)量最好的一顆或者多顆衛(wèi)星，為所選擇的衛(wèi)星計算估計值； 則所述殘差確定模塊還用于為所選擇的衛(wèi)星計算殘差，并確定所計算的殘差是否不小于預(yù)設(shè)閾值；或 所述估計值計算模塊具體用于根據(jù)所述衛(wèi)星信息為每一顆用于解算的衛(wèi)星計算估計值； 則所述殘差確定模塊還用于為每一顆用于解算的衛(wèi)星計算殘差，并確定各殘差的平均值是否不小于所述預(yù)設(shè)閾值。
【文檔編號】G01S19/06GK104181555SQ201310199806
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月24日
【發(fā)明者】茍娟, 鄒景華, 林治郎 申請人:凹凸電子（武漢）有限公司