[发明专利]一种基于北斗伪卫星的电力系统室内组合定位方法

说明书

本发明提供了一种基于北斗伪卫星的电力系统室内组合定位方法，所述定位方法将观测量特征值匹配法与遍历抗差卡尔曼滤波模型相结合。其中首先通过特征值匹配算法(或称为指纹匹配算法)，实现稳定且快速的室内定位。之后将初步定位结果带入遍历抗差卡尔曼滤波模型，以进一步优化定位结果，由此提升定位结果的精确度，应对抑制多径信号干扰问题。上述定位方法，可以有效应用在电力系统室内场景中移动设备及工作人员的定位领域。

技术领域

本发明属于伪卫星定位技术领域，具体涉及一种基于北斗伪卫星的电力系统室内组合定位方法。

背景技术

在卫星信号受限的室内区域实现精准定位，一直都存在着技术困难。伪卫星定位是利用布设于地面上的发射器，模拟卫星信号来实现定位。其中北斗伪卫星定位技术相较于其他室内定位技术，具有系统兼容性强、具有授时功能等优势；具有较高的应用前景。

在电力系统的变(配)电站以及输电管廊等环境中，由于存在较多的干扰源，加上复杂环境所导致的信号屏蔽问题，使得室内伪卫星接收机难以接收到信号，最终导致室内定位不稳定、不精确。同时，当前所采用的伪卫星观测量特征值匹配定位方法本身所得到的定位结果也存在精确度不高、无法有效抑制多径信号干扰的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种基于北斗伪卫星的电力系统室内组合定位方法，用以解决伪卫星室内定位精准度方面的问题。

本发明通过以下技术手段实现上述技术目的。

一种室内组合定位方法：

准备阶段：

对于设有m个伪卫星的室内环境，在其中设定n个参考点，分别采集所述n个参考点的伪卫星信号观测量数据并提取其中的特征值，将所述n个参考点处的特征值数据和相应的坐标录入特征值数据库；

定位阶段：

步骤1，获取待定位点处的伪卫星信号观测量数据，并提取其中的特征值数据Gn；

步骤2，基于特征值匹配算法，得到初步定位结果；

步骤3，将初步定位结果带入遍历抗差卡尔曼滤波模型进行优化，得到最终的定位结果。

进一步地，步骤2具体为：采用行列式差值比较法对k时刻待定位点的特征值数据Gn_k与特征值数据库中的特征值数据Gn_q进行比较，计算两者之间差值的绝对值L：

L＝|det(Gn_k)-det(Gn_q)|，q＝(1,2,……,n)

从n个参考点中选取p个L数值最小的参考点，则k时刻待定位点的坐标测量值(x,y)_k为：

其中坐标测量值(x,y)_k即为初步定位结果，且p≥2。

进一步地，所述步骤3包括：

步骤3.1，计算k时刻待定位点的坐标估计值(x,y)_k/k-1：

(x,y)_k/k-1＝A(x,y)_k-1/k-1+ω

其中，(x,y)_k-1/k-1是k-1时刻待定位点的坐标优化值，A是状态转移矩阵，ω是系统输入的噪声误差；

步骤3.2，计算k时刻的协方差矩阵P_k/k-1：

P_k/k-1＝AP_k-1/k-1A^T+Q