[发明专利]基于UWB与GNSS的定位方法及装置

权利要求书

1.一种基于UWB与GNSS的定位方法，其特征在于，UWB系统的时间及坐标系同步到GNSS，所述方法包括:

获取待定位设备观测到的GNSS卫星及UWB基站的个数总和N；

判断N是否大于或等于预设个数阈值，所述UWB基站的个数至少为一个；

若是，则对所述待定位设备与所述UWB基站的伪距进行误差修正；

根据修正后的伪距及GNSS卫星的观测方程，组建定位观测方程，并对所述定位观测方程进行定位解算，得到解算结果，所述解算结果用于待定位设备的定位。

2.根据权利要求1所述的基于UWB与GNSS的定位方法，其特征在于，所述待定位设备与所述UWB基站的伪距满足如下测量方程：

p^ur＝R^ur+c(dt^u-dt^r)+T^ur+I^ur+dr^ur+m^ur+ε^ur

其中，p^ur为所述待定位设备与所述UWB基站的伪距，R^ur为所述待定位设备与所述UWB基站的真实几何距离，c为光速，dt^u为所述UWB基站的时钟误差，dt^r为所述待定位设备的时钟误差，T^ur为对流层误差，I^ur为电离层误差，dr^ur为所述UWB基站的位置误差，m^ur为多路径误差，ε^ur为伪距测量噪声。

3.根据权利要求2所述的基于UWB与GNSS的定位方法，其特征在于，所述定位观测方程如下：

y＝H*x+ε

其中，y为n维矢量，表示各所述UWB基站测量伪距与计算伪距间的差值；x为四维矢量，x各元素为所述待定位设备的三维坐标和时钟相对于标称状态的偏移量；ε为n维矢量，表示测量噪声；n为所述UWB基站的个数；ε服从相应噪声方差为σ²的零均值高斯白噪声：ε～N(0，σ²)；H为方向余弦向量组成的N×4系数线性矩阵，N为所述待定位设备观测到的GNSS卫星及UWB基站的个数总和。

4.根据权利要求3所述的基于UWB与GNSS的定位方法，其特征在于，所述对所述定位观测方程进行定位解算，得到解算结果，包括：

采用最小二乘法对所述定位观测方程进行定位解算，得到所述待定位设备的定位结果，所述待定位设备的定位结果满足如下方程：

x＝(H^TWH)^-1H^TWy

其中，H^T为矩阵H的转置矩阵；W为加权对角阵，其对角线元素与观测量、等效测距误差相关。

5.一种基于UWB与GNSS的定位装置，其特征在于，UWB系统的时间及坐标系同步到GNSS，所述装置包括:

获取模块，用于获取待定位设备观测到的GNSS卫星及UWB基站的个数总和N；

判断模块，用于判断N是否大于或等于预设个数阈值，所述UWB基站的个数至少为一个；

误差修正模块，用于在N大于或等于预设个数阈值时，对所述待定位设备与所述UWB基站的伪距进行误差修正；

运算模块，用于根据修正后的伪距及GNSS卫星的观测方程，组建定位观测方程，并对所述定位观测方程进行定位解算，得到解算结果，所述解算结果用于待定位设备的定位。