[发明专利]基于北斗二代与中国地面数字电视的联合定位方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线定位技术领域，特别涉及一种基于卫星导航系统与地面数字电视单频网的联合定位方法及系统。

背景技术

北斗导航系统是中国正在实施的自主研发、独立运行的三维卫星定位与通信系统，并在系统组网和试验基础上，逐步扩展为全球卫星导航系统。2000年以来，中国已成功发射了4颗“北斗导航试验卫星”，建成北斗导航试验系统“北斗一号”(第一代系统)。2007年4月以来陆续发射北斗导航卫星，正组成北斗导航系统“北斗二号”(第二代系统)。北斗导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成，空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站，用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲GALILEO等其他卫星导航系统兼容的终端组成。“北斗二号”定位原理类似于GPS。

卫星定位已经技术成熟应用广泛，但由于卫星信号要经过远距离的传输，到达地球表面时强度微弱，因此对接收机灵敏度要求很高；而且在多有反射、阻挡和多径效应干扰的市区、室内或地下室，卫星定位精度大幅下降，很难完成定位。此外，电离层的干扰以及卫星高速运动造成的多普勒效应等多种因素也导致了定位精度的降低。

地面数字电视信号发射功率大，传输距离相对卫星信号短，故在传输功率方面具有卫星信号无可比拟的优势；地面数字电视信号工作在较低频率，具有穿透力，故在阻挡较多的市区、室内或地下室环境中定位性能优于卫星信号。此外，电视发射塔位置固定，接收机不用实时更新位置信息，而且也没有卫星高速运动产生的多普勒频移；同时，由于是地面传输，信号不会受到电离层的各种不利影响。这些优点可以降低利用数字电视信号定位的系统设计难度，降低定位算法的信号处理复杂度，使得利用地面数字电视的定位系统成为卫星定位有力的辅助和补充手段。

而且在使用范围方面，基于卫星信号和数字电视信号自身特点以及传输特性，使得信号覆盖区域互补，北斗卫星可主要用于开阔地带室外定位，数字电视则可用于室内和建筑物阻挡较多的室外定位。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是：提供一种适应多种环境、受到的定位干扰小、定位精度高的联合定位方法及系统。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种基于北斗二代与中国地面数字电视的联合定位方法，该方法包括步骤：

S1.在终端接收机检测北斗第二代导航系统的卫星信号并判断信号强度；

S2.在终端接收机检测中国地面数字电视单频网中的电视信号并判断信号强度；

S3.依据检测判断结果选择定位模式；

S4.从接收到的信号中提取定位参数；

S5.在选定的定位模式下，根据定位参数以及辅助定位信息得出目标所在位置并授时。

其中，所述定位模式包括：基于北斗第二代导航系统的独立定位模式；基于北斗第二代导航系统的有辅助的定位模式；基于中国地面数字电视单频网的独立定位模式；基于中国地面数字电视单频网的有辅助的定位模式；中国地面数字电视单频网作为路基增强系统的联合定位模式。

其中，在步骤S3中，在可见中国地面数字电视发射塔数量少于4，而可见卫星数量至少为4的情况下，选择基于北斗第二代导航系统的独立定位模式，或基于北斗第二代导航系统的有辅助的定位模式。

其中，在步骤S3中，在可见卫星数量少于4，而可见中国地面数字电视发射塔数量至少为4的情况下，选择基于中国地面数字电视单频网的独立定位模式，或基于中国地面数字电视单频网的有辅助的定位模式。

其中，在步骤S3中，在可见卫星和可见中国地面数字电视发射塔数量均少于4，且在卫星系统与地面数字电视单频网同步时二者总数量至少为4、不同步时总数量至少为5的情况下，选择中国地面数字电视单频网作为路基增强系统的联合定位模式。

其中，在步骤S3中，在可见卫星和可见中国地面数字电视发射塔数量均至少为4的情况下，选择中国地面数字电视单频网作为路基增强系统的联合定位模式。

其中，所述定位参数包括存储于终端接收机中作为定位解算已知参数的中国地面数字电视单频网中各发射塔的位置信息。

本发明还提供了一种基于北斗二代与中国地面数字电视的联合定位系统，该系统包括：终端接收机，用于接收北斗第二代导航系统的卫星信号和/或中国地面数字电视单频网中的电视信号，以及辅助定位服务器发送的辅助定位信息并进行定位；辅助定位服务器，用于接收所述卫星信号和/或电视信号，并根据所述卫星信号以及电视信号向所述终端接收机发送辅助定位信息。