[发明专利]一种终端协同的北斗单星搜救定位方法

说明书

技术领域

本发明属于搜救定位技术领域，具体涉及一种终端协同的北斗单星搜救定位方法。

背景技术

搜救分为搜寻和救助两个环节，而且搜寻并确定搜救目标的位置信息是救助成败的关键。目前我国搜救定位主要有三类：GPS全球卫星导航定位系统、基站定位、北斗卫星导航定位。GPS定位装置尽管可以实行快速高效定位，但只能用作自身导航和定位，无法实现通信功能。基站定位要求距离岸边较近，距离远就没有信号和基站的覆盖，无法进行定位。北斗系统兼具定位通信于一体，是我国搜救定位可利用的重要资源，北斗定位服务提供中心站有源定位和终端无源定位两种模式，后者为搜救定位提供了便利条件。

北斗系统提供定位、通信、定时、授时服务功能。由用户终端、空间段卫星和地面中心站组成，其中，空间段可利用卫星包括GEO卫星、IGSO卫星和其他通信卫星等。如图1所示，用户终端定位时发出定位请求，通过空间段卫星转发器将信号发送到地面中心站，地面中心站通过测量2颗及以上的双向伪距，结合高程库信息或零高程利用三球交会原理完成2星定位计算，就可以锁定终端的位置。新一代系统卫星将引入IGSO卫星，当卫星星座几何构型好的情况下还可采用3星及以上利用伪距交会定位原理实现用户定位，或是利用广义RDSS实现三星定位。

北斗系统定位的前提条件是中心站能够接收到两颗卫星及以上的测量伪距才能完成定位，如果少于两颗以上的卫星信号就无法完成定位，而搜救通常是在紧急且非正常情况下，通常所获取的资源可能不足两颗，在此情况下如何能更进一步实现定位对搜救具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种终端协同的北斗单星搜救定位方法，可辅助实现所接收信号少于2颗卫星无法锁定用户位置下的搜救定位。

一种终端协同的北斗单星搜救定位方法，包括如下步骤：

步骤1：在各终端正常定位的基础之上配置时间同步计算处理功能；

步骤2：在各终端上配置遇险时刻发送求救信号功能；

步骤3：当其中一个终端遇险后，定义该终端为搜救终端，定义其它终端为辅助终端；搜救终端向卫星与其它辅助终端发送求救信号；接收到求救信号的辅助终端基于时间同步功能计算该辅助终端自身与搜救终端之间的距离信息，并通过卫星转发给地面中心站；

步骤4：地面中心站利用至少一颗卫星的测距信息以及至少一个辅助终端发来的距离信息计算并确定该搜救终端的位置，具体采用以下四种模式：

模式一、单星及单个终端辅助定位：

当中心站接收到一颗卫星的测距信息以及一个辅助终端发送的距离信息时，首先利用常规定位方法对该辅助终端进行定位计算获取其位置；然后地面中心站依据一个辅助终端的位置信息、所述一颗卫星的测距信息以及一个辅助终端发送的距离信息，再结合搜救终端的高程信息，利用三球交会原理完成对搜救终端的定位计算，从而获取搜救终端的位置；

模式二、单星及多个终端辅助定位：

当中心站接收到一颗卫星的测距信息以及至少两个辅助终端发送的距离信息时，首先利用常规定位方法对辅助终端进行定位计算获取辅助终端的位置；地面中心站依据至少两个辅助终端的位置信息、所述一颗卫星的测距信息以及至少两个辅助终端发送的距离信息，利用伪距交会定位原理完成对搜救终端的定位计算，从而获取搜救终端的位置；

模式三、两个终端辅助定位：

当地面中心站接收到两个辅助终端发送的距离信息、但未接收到卫星的测距信息时，地面中心站首先利用常规定位方法对该两个辅助终端进行定位计算获取其位置；然后利用两个辅助终端的位置信息、两个辅助终端发送的距离信息以及搜救终端的高程信息，依据三球交会原理完成搜救终端的定位计算，从而获取搜救终端的位置；

模式四、至少三个终端辅助定位：

当地面中心站接收到至少三个辅助终端发送的距离信息、但未接收到卫星的测距信息时，地面中心站首先利用常规定位方法对辅助终端进行定位计算获取其位置；然后利用至少三个辅助终端的位置信息、该至少三个辅助终端发送的距离信息依据伪距交会定位原理完成搜救终端的定位计算，从而获取搜救终端的位置。

本发明具有如下有益效果：