[发明专利]一种室内伪卫星指纹匹配与载波相位测距组合定位方法

权利要求书

1.一种基于观测量特征指纹匹配与载波相位测距的组合定位方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

步骤1：原始观测量信息获取；

步骤2：特征指纹匹配定位；

步骤3：载波相位定位算法初始化；

步骤4：载波相位定位；

步骤5：约束定位结果；

步骤6：输出定位结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于观测量特征指纹匹配与载波相位测距的组合定位方法，其特征在于，步骤1中所述原始观测量信息获取是用户接收机在接收到伪卫星导航信号后，会提供各伪卫星的原始观测量信息，包含伪距测量值、载波相位测量值、载噪比测量值、积分多普勒测量值。

3.根据权利要求1所述的一种基于观测量特征指纹匹配与载波相位测距的组合定位方法，其特征在于，步骤2中所述特征指纹匹配定位是由于室内观测量特征离线指纹库提前已经建立，故接收机处于待测室内环境中时，依据当前得到的观测量信息可以得到特征指纹匹配定位结果。

4.根据权利要求1所述的一种基于观测量特征指纹匹配与载波相位测距的组合定位方法，其特征在于，步骤3中所述载波相位定位算法初始化是在载波相位定位算法中，有两种情况下需要对载波相位定位算法进行整周模糊度的初始化：

第一种情况是室内定位初始状态，当接收机初始进入室内环境中还未进行定位时，这种情况接收机只能依靠其他定位方式辅助进行定位，基于观测量特征指纹匹配定位结果对其进行初始化，从而使载波相位整周模糊度获得一个初值，然后逐渐收敛达到高精度定位目的；

第二种情况是接收机载波相位产生周跳后，周跳现象会造成载波相位定位的不连续，再次进行整周模糊度估计及载波相位定位结果收敛时需要一个初值进行约束搜索范围，这时候初值的给定除了基于观测量特征指纹匹配定位结果外，还可以依据周跳前的定位结果；

载波相位模糊度N_i的固定基于其双差平方值伪卫星载波相位观测方程如式(1)所示：

载波双差平方值如式(2)所示：

将式(1)带入式(2)并线性化，得载波双差平方观测方程的线性表达式(3)：

上面3个式中，s_i为第i颗伪卫星的位置，s_j为第j颗伪卫星的位置，u_k为地面接收机位置，分别为伪卫星s_i、s_j接收机u_k之间的载波相位观测量，两个载波相位观测量的双差平方值，N_i为模糊度，λ为波长，f_c为频率，δt_i、分别为伪卫星和接收机钟差，为随机噪声，α_ij、β_ij分别为附有模糊度的参数、附有伪卫星钟差的参数，b为系数，为线性项，为附有伪卫星、接收机坐标和随机误差的参数项；

通过以上方法，消去伪卫星钟差、接收机钟差，基于初始值固定载波相位的初始模糊度。

5.根据权利要求1所述的一种基于观测量特征指纹匹配与载波相位测距的组合定位方法，其特征在于，步骤4中所述载波相位定位是在初始化整周模糊度后，依据当前观测量信息进行持续的跟踪定位。

6.根据权利要求1所述的一种基于观测量特征指纹匹配与载波相位测距的组合定位方法，其特征在于，步骤5中所述约束定位结果是利用特征指纹匹配得到的定位结果和积分多普勒观测量性信息对载波相位输出的结果进行约束，判断两种定位结果可靠性，并反馈回载波相位定位算法中判断载波相位是否有周跳现象，若产生周跳需要对载波相位定位算法进行重新初始化。

7.根据权利要求1所述的一种基于观测量特征指纹匹配与载波相位测距的组合定位方法，其特征在于，步骤6中所述输出定位结果是按照可靠性判断结果输出定位结果，若载波相位定位算法结果可靠，输出约束后的载波相位定位结果；若载波相位定位结果存在问题，则输出约束后的观测量特征指纹匹配定位结果。