[发明专利]增强城市环境中GNSS终端定位效果的方法

说明书

本发明提供了一种增强城市环境中GNSS终端定位效果的方法，将GNSS终端接收到的卫星星空图等分为2ⁿ个象限(如4、8、16、32等，可根据不同的处理策略和应用场景选取不同的划分策略)，并根据卫星的方位角，统计每个象限中的卫星数，进行场景识别与处理。本发明立足于增强城市环境中GNSS终端定位效果，对一些特殊场景进行特征提取，如开阔场景、单边遮挡场景；并对这些特征通过各个指标进行量化，在识别这些场景的基础上针对性地提出相应的处理策略，改善城市复杂环境中GNSS终端定位精度。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种增强城市环境中GNSS终端定位效果的方法。

背景技术

全球导航卫星系统GNSS(Global Navigation Satellie System)，包括中国北斗、美国GPS、俄罗斯的GLOANASS和欧洲的GALILEO可为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息。终端通过解析由卫星端发射的电磁波信号，可得到卫星位置、终端与卫星的距离等信息，当同时观测到4颗及以上的卫星时，即可通过简单的几何关系，实现单点定位。

GNSS终端解译出的观测值会受到各种误差源的影响，主要包括：卫星钟差、卫星轨道误差、电离层误差、对流层误差、接收机钟差、多路径效应等。

两个距离较近的终端同时收到的观测值受到的大气延迟以及卫星钟差、轨道误差等具有时空相关性，可通过两者相减，来削弱甚至消除上述部分误差，从而提高终端定位精度。网络RTK/RTD就是基于上述原理发展而来的技术。通过向终端播发已知精密位置的差分数据，辅助终端提升定位精度。

城市环境复杂多样，对于GNSS终端定位来讲，既有较为开阔的场景，更多的是建筑物、树木等的遮挡场景。特别地，由于城市中高楼林立，高架也随处可见，定位终端很容易处于一边遮挡的环境中。显然，在这种场景中，终端很容易出现定位漂移的现象。目前高精度终端定位设备为了保障定位精度，通过一些指标，会舍弃很多“质量不好”的观测量，所以在一些城市环境无法定位，而目前的消费级终端设备在这些场景中，由于无法完全排除多路径对观测量的影响，很容易出现定位漂偏的现象。特别地，沿着人行道，基本都是高楼、高架，终端很容易处于单边遮挡的场景，而在这些场景中，很容易出现结果向一边漂移。显然，在较为空旷的场景中，观测量较多，而且卫星分布较优，我们应该尽可能的利用“好的观测值”进行定位，去除掉质量较差的观测量对于定位结果的影响，但是在遮挡环境中，能跟踪到的卫星数有限，为了保证有足够的卫星数成功定位，不能简单去掉“质量不好”的观测量，另外，对于单边遮挡这种场景，被挡的那一面的观测值较少，当较少的观测值较优时，我们要加强该观测值对于终端定位结果的影响，当该观测值被多次反射受多路径影响较为严重时，我们要减轻其对于定位结果的影响。所以针对城市复杂多样的程序，终端需要智能地识别一些特殊场景，从而针对性地采取一些措施，从而增强终端在城市各种场景中的定位效果。

发明内容

本发明立足于增强城市复杂环境中GNSS定位效果，基于场景识别，解决了GNSS终端定位精度的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种增强城市环境中GNSS终端定位效果的方法，其特征在于，将GNSS终端接收到的卫星星空图等分为2ⁿ个象限，n至少为1，并根据卫星的方位角，统计每个象限中的卫星数，进行场景识别与处理。

进一步地，所述场景识别包括开阔场景识别和单边遮挡场景识别。

进一步地，进行开阔场景识别时具体包括以下步骤：

通过SNR和高度角对卫星观测值进行筛选，剩余的卫星数若少于预先设定的阈值，则不是开阔场景，进行后续场景识别；

否则，进行下述判断；将卫星星空图等分为8个象限，如果至少7个象限中都有符合SNR和高度角要求的卫星，则为开阔场景；