[发明专利]一种基于北斗卫星导航的室内外一体化定位方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于北斗卫星导航的室内外一体化定位方法及系统，主要涉及导航技术领域，其中方法内容包括：采用5G通信技术与北斗卫星导航系统对终端接收机进行定位，得到定位数据，所述定位数据包括时间信息与距离信息；对所述定位数据采用Chan算法处理，得到第一位置信息数据；定义并利用加权系数调整所述第一位置信息数据得到最终位置信息数据。本发明解决了目前北斗卫星导航系统在非暴露空间定位精度低、应用场景单一、卫星信号不稳定等问题，实现了超大城市轨道交通环境下的室内外导航、定位、通信功能一体化。

技术领域

本发明属于导航技术领域，具体涉及一种基于北斗卫星导航的室内外一体化定位方法及系统。

背景技术

现有的北斗卫星系统定位技术为：北斗卫星终端接收机通过获取多个卫星信号，并利用每个卫星信号的时间间隔解算出各卫星与终端接收机的距离，然后通过交汇法解算出终端接收机的三维坐标来实现导航定位。虽然BDS室外位置服务已经达到了令人满意的技术成熟度，但在室内外交界区域的复杂环境下，单一的定位技术很难同时覆盖室内外空间，无法满足整体精度要求。在室内及遮挡条件下定位性能不足，无法实现多种场景下定位技术、算法、精度和覆盖范围的平滑过渡和无缝连接。

北斗卫星导航系统在室内/室外遮挡区域功率低，星地距离较远，当地面用户接收到卫星信号时，信号比较弱；如果在地下或是隧道内，加上信号传播过程中各种环境因素的影响，就无法接收到导航信号；且北斗卫星导航信号容易受到电磁信号的干扰，再加上建筑物对信号源有遮挡，减弱信号覆盖，导致定位误差较大，无法准确定位；北斗导航系统中的卫星是按照特定轨道运行，不能实现对偏远地区的持续覆盖，对地形的适应能力比较弱，且由于用户容量取决于卫星的可用频带宽度、信号的调制和编码方式以及地面中心站的运算速度等要素，现实具体应用中导致出现容量有限，网络不稳定、定位延迟等问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提出了一种基于北斗卫星导航的室内外一体化定位方法及系统。

第一方面，本发明提供了一种基于北斗卫星导航的室内外一体化定位方法，包括如下步骤：

步骤S1：采用5G通信技术与北斗卫星导航系统对终端接收机进行定位，得到定位数据，所述定位数据包括时间信息与距离信息；

步骤S2：对所述定位数据采用Chan算法处理，得到第一位置信息数据；

步骤S3：定义并利用加权系数调整所述第一位置信息数据得到最终位置信息数据。

在进行对所述定位数据采用Chan算法处理，得到第一位置信息数据步骤之后，还进行如下步骤：

步骤S2.A：通过采用泰勒级数展开法，以定位数据对所述第一位置信息数据进行递归计算得到所述终端接收机坐标的测量误差；

步骤S2.B：比较所述测量误差与预设定的门限值大小，若大于所述门限值，则返回步骤S2，以所述第一位置信息数据为定位数据，继续采用Chan算法处理；若小于，则转到步骤S3。

所述采用5G通信技术与北斗卫星导航系统对终端接收机进行定位，包括如下步骤：

步骤S1.1：同步终端接收机和北斗卫星；

步骤S1.2：测量北斗卫星与终端接收机距离；

步骤S1.3：寻找到所述北斗卫星位置，确定接收来自同一个北斗卫星信号的终端接收机的数量；

步骤S1.4：对终端接收机多边定位。

所述同步终端接收机和北斗卫星，采用FTSP时间同步算法进行同步，具体是通过参考节点与待同步节点单项广播同步消息的方式同步终端接收机和北斗卫星。

所述同步终端接收机和北斗卫星，包括如下步骤：