[发明专利]一种基于虚拟网格的伪卫星室内导航方法

说明书

本发明公开了一种基于虚拟网格的伪卫星室内导航方法，其包括调控室内伪卫星，将可见GPS卫星的PRN号调至到伪卫星；对调控后的伪卫星进行配置，生成并发送伪卫星信号；其中，设定每颗伪卫星模拟GPS接收机参考位置均为待定位室内区域中心点；接收伪卫星信号，并对其进行分析处理，得到GPS接收机的映射点相对坐标并建立虚拟网格映射表；将映射点相对坐标输入到虚拟网格映射表中，进行检索判决，得到当前用户坐标；该基于虚拟网格的伪卫星室内导航方法普适性强，符合目前手机等终端的使用状况，同时定位精度高，服务体验良好，具有广泛的实用价值。

技术领域

本发明涉及室内导航领域，具体涉及一种基于虚拟网格的伪卫星室内导航方法。

背景技术

以GPS为代表的GNSS定位导航系统目前得到了广泛的应用，对人们的日常生活产生了深刻影响；随着经济社会的发展，以及人们生活水平的不断提高，人们对导航定位的要求变得越来越苛刻，单一地传统定位已经渐渐地不能满足人们的需求。目前，室内导航定位需求迫切，尤其是在大型商业体地下室、会展中心等人口活动密集区域，需要在室内密闭空间内为用户提供导航定位服务，其服务需求与室外类似；截至目前，室内定位系统包括UWB、Wi-fi、经典伪卫星等定位技术。

UWB技术即超宽带技术，使用超宽带无线电波传播信号，而Wi-fi技术则是依据无线信号强度获取目标的位置信息，经典伪卫星系统则是定义了独特的电文规范，配合特定接收机实现室内定位；然而，市面上未见满足公共室内导航定位服务需求的产品面世，主要原因在于硬件成本高、定位精度较低，且目前的UWB、Wi-fi、经典伪卫星等导航定位手段未能实现良好的服务体验。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的基于虚拟网格的伪卫星室内导航方法普适性强，符合目前手机等终端的使用状况，同时定位精度高，硬件成本低，服务体验良好，具有广泛的实用价值。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：提供一种基于虚拟网格的伪卫星室内导航方法，其包括：

S1、调控室内伪卫星，将可见GPS卫星的PRN号调至到伪卫星；

S2、对调控后的伪卫星进行配置，生成并发送伪卫星信号；其中，设定每颗伪卫星模拟GPS接收机参考位置均为待定位室内区域中心点；

S3、接收伪卫星信号，并对其进行分析处理，得到GPS接收机的映射点相对坐标并建立虚拟网格映射表；

S4、将映射点相对坐标输入到虚拟网格映射表中，进行检索判决，得到当前用户坐标。

进一步地，S1的具体步骤为：

S11、根据存储在管理中心本地的GPS卫星历书信息中存储的GPS卫星开普勒参数，解算所有GPS卫星在WGS-84坐标系下坐标(x_s,y_s,z_s)；其中，每半年更新一次历书信息；

S12、通过待定位区域中心点位置坐标对GPS卫星进行评估，得到该区域可见GPS卫星；其评估准则为：若俯仰角大于5°，则为可见GPS卫星；

S13、依据可见GPS卫星，选择GDOP良好的卫星号组合，并将其PRN号调控到各个伪卫星。

进一步地，S11的具体步骤为：

S111、对输入的本地观测时间信息t_in做归一化处理，归一化的处理公式为：

t_k＝t_in-t_oe；

其中，t_oe为历书参考时间，t_k为归一化后时间；

S112、解算GPS卫星运行的平均角速度，平均角速度的解算公式为：