基于民用差分定位技術(shù)的位置服務(wù)提供方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于民用差分定位技術(shù)的位置服務(wù)提供方法，該方法包括：將衛(wèi)星參數(shù)送入對(duì)應(yīng)的相應(yīng)信號(hào)跟蹤通道，完成跟蹤通道的初始化；提取檢測(cè)信息中的經(jīng)度，緯度，海拔坐標(biāo)數(shù)據(jù)，經(jīng)過坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換之后分別進(jìn)行濾波，作為最終使用的位置數(shù)據(jù)。本發(fā)明提出了一種基于民用差分定位技術(shù)的位置服務(wù)提供方法，提供車輛信息的精準(zhǔn)定位，在應(yīng)對(duì)車輛非正常移動(dòng)時(shí)，能夠及時(shí)反應(yīng)，最大程度的避免財(cái)產(chǎn)的損失。
【專利說明】
基于民用差分定位技術(shù)的位置服務(wù)提供方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及GPS技術(shù)，特別涉及一種基于民用差分定位技術(shù)的位置服務(wù)提供方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車逐漸普及化，成為人們出行的重要交通工具。但隨著數(shù)量不斷增加，交通事故、被劫等犯罪活動(dòng)呈上升趨勢(shì)。隨之GPS定位監(jiān)控信息系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用到其中，發(fā)揮著不可替代的作用，能夠準(zhǔn)確記錄車輛狀態(tài)參數(shù)，提供行車路線監(jiān)視等多種服務(wù)，促使汽車處于安全、穩(wěn)定運(yùn)行中。現(xiàn)有的車輛位置監(jiān)控系統(tǒng)大多針對(duì)動(dòng)態(tài)行駛中的GPS定位，采用單顆衛(wèi)星，無法滿足停車狀態(tài)下精確檢測(cè)線路的狀態(tài)和建筑群等定位干擾的情況，同時(shí)也存在著成本過高、誤差過大的弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出了一種基于民用差分定位技術(shù)的位置服務(wù)提供方法，包括:
[0004]將衛(wèi)星參數(shù)送入對(duì)應(yīng)的相應(yīng)信號(hào)跟蹤通道，完成跟蹤通道的初始化;提取檢測(cè)信息中的經(jīng)度，瑋度，海拔坐標(biāo)數(shù)據(jù)，經(jīng)過坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換之后分別進(jìn)行濾波，作為最終使用的位置數(shù)據(jù)。
[0005]優(yōu)選地，其中每顆衛(wèi)星信號(hào)對(duì)應(yīng)跟蹤通道均由碼跟蹤環(huán)和載波跟蹤環(huán)兩個(gè)環(huán)路組成，分別用來跟蹤對(duì)應(yīng)衛(wèi)星的碼相位和載波相位;碼跟蹤環(huán)和載波跟蹤環(huán)均包括鑒相器/鑒碼器、低通濾波器、數(shù)控振蕩器;跟蹤環(huán)路具體工作過程為:通過對(duì)環(huán)路鑒相器的相位偏差進(jìn)行觀測(cè)，控制邏輯調(diào)整碼發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)本地復(fù)現(xiàn)碼頻率的調(diào)整，調(diào)整后新產(chǎn)生本地信號(hào)和信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算后送入鑒相器;初始化跟蹤通道參數(shù)，提取捕捉數(shù)據(jù)初始化跟蹤參數(shù);生成本地復(fù)現(xiàn)信號(hào)的同相和正交載波信號(hào)；提取Ims的GPS中頻信號(hào)數(shù)據(jù)，并和對(duì)應(yīng)本地復(fù)現(xiàn)I，Q路載波信號(hào)相乘，轉(zhuǎn)成基帶信號(hào);計(jì)算碼相位偏差輸出和載波相位偏差，調(diào)整更新碼和載波頻率；
[0006]當(dāng)跟蹤進(jìn)入穩(wěn)定階段時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航數(shù)據(jù)提取，首先將跟蹤模塊輸出信號(hào)從lms/位轉(zhuǎn)化到20ms/位;每20ms進(jìn)行一次取平均運(yùn)算，并量化為I或-1，通過檢測(cè)尋找過零點(diǎn)，即在-1和I之間發(fā)生跳變的時(shí)刻，進(jìn)而找出I支路輸出數(shù)據(jù)序列中比特發(fā)生轉(zhuǎn)換的時(shí)刻;根據(jù)20個(gè)點(diǎn)進(jìn)行一次轉(zhuǎn)變的頻率，找到其他發(fā)生跳變的時(shí)刻點(diǎn)；將位同步后的連續(xù)數(shù)據(jù)送入本地緩存，形成數(shù)據(jù)流；
[0007]所述濾波包括以下過程:
[0008]Xk+i= 0kXk+ffk
[0009]Zk+i = Hk+iXk+i+Vk+i
[0010]其中Xk+i是系統(tǒng)n維狀態(tài)向量，Zk+i是系統(tǒng)m維觀測(cè)序列，Wk是過程噪聲序列，Vk+i是m維觀測(cè)噪聲序列；Θ k是系統(tǒng)η X η維狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣Hk+1是m X η維觀測(cè)矩陣；
[0011 ] 濾波過程包括時(shí)間更新和觀測(cè)更新:
[0012]時(shí)間更新:X’ k’k+i= ?kX，k
[0013]Fk, k+i = 0kFk0Tk
[0014]其中X’k，F(xiàn)k是k時(shí)狀態(tài)量及其協(xié)方差矩陣的最優(yōu)估計(jì)值，也是k+1時(shí)對(duì)應(yīng)的先驗(yàn)值，乂’1^+1，？!^+1是1^1時(shí)狀態(tài)量和它的協(xié)方差矩陣的根據(jù)1^時(shí)最優(yōu)估計(jì)值做出的預(yù)測(cè)值；
[0015]觀測(cè)更新為:
[0016]Kk+i=Fk,k+iHTk+i(Hk+iFkHTk+i+Rk+i)_1
[0017]X，k+1=X，k’ k+i+Kk+i (Zk+i—Hk+iXk’k+i)
[0018]Fk+i=Kk+iHk+iFk,k+i
[0019]其中，Kk+i是增益矩陣，Rk為Vk的協(xié)方差矩陣；
[0020]使用以上方程，將需要進(jìn)行濾波校準(zhǔn)的經(jīng)度，瑋度和海拔作為系統(tǒng)的觀測(cè)值代入，初始狀態(tài)量使用初始觀測(cè)值，引入目標(biāo)加速度的非零均值，通過自適應(yīng)的方式不斷更新Wk，通過離線實(shí)驗(yàn)得到最適合的Vk值，確定以上參數(shù)后，對(duì)經(jīng)瑋度，海拔完成濾波過程，獲得最優(yōu)估計(jì)值。
[0021]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]本發(fā)明提出了一種基于民用差分定位技術(shù)的位置服務(wù)提供方法，提供車輛信息的精準(zhǔn)定位，在應(yīng)對(duì)車輛非正常移動(dòng)時(shí)，能夠及時(shí)反應(yīng)，最大程度的避免財(cái)產(chǎn)的損失。
【附圖說明】
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于民用差分定位技術(shù)的位置服務(wù)提供方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下文與圖示本發(fā)明原理的附圖一起提供對(duì)本發(fā)明一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述。結(jié)合這樣的實(shí)施例描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于任何實(shí)施例。本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書限定，并且本發(fā)明涵蓋諸多替代、修改和等同物。在下文描述中闡述諸多具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。出于示例的目的而提供這些細(xì)節(jié)，并且無這些具體細(xì)節(jié)中的一些或者所有細(xì)節(jié)也可以根據(jù)權(quán)利要求書實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0025]本發(fā)明的一方面提供了一種基于民用差分定位技術(shù)的位置服務(wù)提供方法。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于民用差分定位技術(shù)的位置服務(wù)提供方法流程圖。
[0026]本發(fā)明使用民用差分定位技術(shù)，利用其定位精度高，實(shí)時(shí)監(jiān)控效果好的特點(diǎn)，完成對(duì)車輛的高精度實(shí)時(shí)定位檢測(cè)，隨時(shí)監(jiān)控車輛的移動(dòng)軌跡。車聯(lián)網(wǎng)定位檢測(cè)系統(tǒng)包括基站，車載終端和數(shù)據(jù)處理單元。在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，系統(tǒng)的基站安裝在系統(tǒng)車載終端附近的電信基站上。
[0027]基站的位置固定不動(dòng)，并通過精密測(cè)量得出位置信息后保存在基站芯片中?；就ㄟ^GPS天線接收衛(wèi)星信號(hào)，得到實(shí)時(shí)的位置信息，在基站芯片中通過與精密測(cè)量得出的位置信息進(jìn)行比較，使用載波相位差分技術(shù)，得到差分定位信息，并將得到的差分校準(zhǔn)信息發(fā)送給車載終端。
[0028]車載終端接收到從基站得到的差分校準(zhǔn)信息，同時(shí)通過GPS天線接收衛(wèi)星信號(hào)。在車載終端芯片中通過差分校準(zhǔn)信號(hào)來校準(zhǔn)通過衛(wèi)星信號(hào)得到的位置信息，由此得出較為精準(zhǔn)的位置信息。
[0029]數(shù)據(jù)處理單元負(fù)責(zé)通過通信模塊實(shí)時(shí)接收車載終端發(fā)來的經(jīng)過校準(zhǔn)的位置信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀測(cè)車載終端的移動(dòng)。同時(shí)在接收數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)上，對(duì)位置信息進(jìn)行提取和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，對(duì)獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，進(jìn)一步提高位置信息精度。
[0030]基站的具體工作過程如下:
[0031]第一步，基站通過衛(wèi)星天線收到衛(wèi)星發(fā)送的檢測(cè)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)處理單元中。
[0032]第二步，數(shù)據(jù)處理單元處理收到的檢測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合已有確定位置信息，獲得差分校準(zhǔn)信息，將處理過的需要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送到基站。
[0033]第三步，基站獲得數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送的數(shù)據(jù)后，經(jīng)天線將信號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁波把數(shù)據(jù)發(fā)送出去，完成基站完整的數(shù)據(jù)傳輸過程。
[0034]基站的通信模塊通過外接直流蓄電池供電。
[0035]電源控制模塊，GPS天線，信息處理模塊和電壓轉(zhuǎn)換模塊四部分通過電源模塊供電。
[0036]車載終端具體的工作過程如下:
[0037]第一步，車載終端的通信模塊接收從基站通信模塊發(fā)送來的基準(zhǔn)差分定位信息；車載終端的衛(wèi)星天線接收衛(wèi)星檢測(cè)信號(hào)，獲得檢測(cè)信息，傳入基站中。
[0038]第二步，車載終端的通信模塊將差分校準(zhǔn)信息經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換后，傳輸給基站。基站結(jié)合GPS天線獲得的檢測(cè)信息以及差分校準(zhǔn)信息計(jì)算獲得校準(zhǔn)后的檢測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)外發(fā)送。
[0039]第三步，車載終端的通信模塊獲得校準(zhǔn)后的檢測(cè)數(shù)據(jù)，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，此時(shí)就完成了車載終端完整的數(shù)據(jù)傳輸過程。
[0040]車載終端的供電情況與基站相同，包括GPS天線，信息處理模塊和電壓轉(zhuǎn)換模塊和電源控制模塊共四個(gè)模塊需要通過電源模塊供電。同樣使用外接直流蓄電池為電源模塊供電，電源轉(zhuǎn)化模塊轉(zhuǎn)化蓄電池供應(yīng)的電能，為五大模塊提供電源。同樣，車載終端的通信模塊也是通過外接直流蓄電池獲得供電。
[0041 ] 數(shù)據(jù)處理單元的正常工作過程如下:
[0042]第一步，數(shù)據(jù)處理單元的通信模塊接收車載終端的通信模塊定期發(fā)送的經(jīng)過差分校準(zhǔn)后的車載終端檢測(cè)數(shù)據(jù)信息。在以上過程中，通信模塊只負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)，因此設(shè)置為單向接收的工作模式。
[0043]第二步，通信模塊將接收到的數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)處理單元開始處理，首先提取數(shù)據(jù)中的經(jīng)度瑋度和海拔信息，進(jìn)一步通過坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，將檢測(cè)信息中的瑋度、經(jīng)度數(shù)據(jù)由大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)系的投影數(shù)據(jù)。
[0044]第三步，通過濾波提升數(shù)據(jù)精度。實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛移動(dòng)的實(shí)時(shí)檢測(cè)、跟蹤和位移測(cè)距的工作。
[0045]基站對(duì)GPS信號(hào)的捕捉前首先要確定中頻信號(hào)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。然后在碼相位并行搜索策略中，輸入數(shù)據(jù)與本地?cái)?shù)控振蕩器產(chǎn)生的同相和正交相載波相乘，得到I，Q兩路信號(hào)，經(jīng)FFT運(yùn)算后，與偽碼發(fā)生器產(chǎn)生的偽碼的FFT的復(fù)共軛形式相乘，然后將乘積進(jìn)行逆傅里葉變換，并進(jìn)行絕對(duì)值計(jì)算(求功率)，最后將該絕對(duì)值與捕捉門限值η相比較。如果該絕對(duì)值大于η，則信號(hào)捕捉成功;反之則失敗。
[0046]單顆衛(wèi)星的信號(hào)捕捉實(shí)現(xiàn)過程為:
[0047]利用離散傅里葉變換DFT，將偽碼轉(zhuǎn)換到頻域；
[0048]生成本地復(fù)現(xiàn)余弦/正弦載波信號(hào)，即本地同相I和正交相Q信號(hào)；
[0049]將GPS數(shù)字中頻信號(hào)與本地復(fù)現(xiàn)載波信號(hào)相乘，混頻到基帶，并在頻域內(nèi)表示基帶信號(hào)；
[0050]將在頻域內(nèi)表示的基帶信號(hào)與偽碼相乘后的結(jié)果，進(jìn)行逆傅里葉變換，實(shí)現(xiàn)信號(hào)時(shí)域表示，并記錄結(jié)果；
[0051]尋找峰值并和捕捉閾值相比對(duì)，記錄大于閾值的峰值出所在偽碼相位、載波頻;若小于閾值則調(diào)整偽碼的載波，重復(fù)上述步驟，直到找到峰值。
[0052]對(duì)所有衛(wèi)星采用上述流程，保存峰值對(duì)應(yīng)偽碼以及偽碼相位和載波值。
[0053]將上述捕捉的衛(wèi)星參數(shù)送入對(duì)應(yīng)的相應(yīng)信號(hào)跟蹤通道，完成跟蹤通道的初始化。每顆衛(wèi)星信號(hào)對(duì)應(yīng)跟蹤通道均由碼跟蹤環(huán)和載波跟蹤環(huán)兩個(gè)環(huán)路組成，分別用來跟蹤對(duì)應(yīng)衛(wèi)星的碼相位和載波相位。碼跟蹤環(huán)和載波跟蹤環(huán)均包括鑒相器/鑒碼器、低通濾波器、數(shù)控振蕩器。
[0054]跟蹤環(huán)路具體工作過程為:通過對(duì)環(huán)路鑒相器的相位偏差進(jìn)行觀測(cè)，控制邏輯調(diào)整碼發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)本地復(fù)現(xiàn)碼頻率的調(diào)整，調(diào)整后新產(chǎn)生本地信號(hào)和信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算后送入鑒相器。初始化跟蹤通道參數(shù)，提取捕捉數(shù)據(jù)初始化跟蹤參數(shù);生成本地復(fù)現(xiàn)信號(hào)的同相和正交載波信號(hào);提取Ims的GPS中頻信號(hào)數(shù)據(jù)，并和對(duì)應(yīng)本地復(fù)現(xiàn)I，Q路載波信號(hào)相乘，轉(zhuǎn)成基帶信號(hào);計(jì)算碼相位偏差輸出和載波相位偏差，調(diào)整更新碼和載波頻率。
[0055]跟蹤進(jìn)入穩(wěn)定階段，則可以進(jìn)行導(dǎo)航數(shù)據(jù)提取。首先必須將跟蹤模塊輸出信號(hào)從lms/位轉(zhuǎn)化到20ms/位;每20ms進(jìn)行一次取平均運(yùn)算，并量化為I或-1，通過檢測(cè)尋找過零點(diǎn)，即在-1和I之間發(fā)生跳變的時(shí)刻，進(jìn)而找出I支路輸出數(shù)據(jù)序列中比特發(fā)生轉(zhuǎn)換的時(shí)刻。根據(jù)20個(gè)點(diǎn)進(jìn)行一次轉(zhuǎn)變的頻率，找到其他發(fā)生跳變的時(shí)刻點(diǎn)。將位同步后的連續(xù)數(shù)據(jù)送入本地緩存，形成數(shù)據(jù)流。
[0056]為了降低造成偏差的干擾源的影響，從民用差分定位輸出的檢測(cè)數(shù)據(jù)處理，將所有誤差造成的影響看做一個(gè)總的誤差，利用濾波進(jìn)行處理提高數(shù)據(jù)精度。
[0057]首先提取檢測(cè)信息中的經(jīng)度，瑋度，海拔坐標(biāo)數(shù)據(jù)，經(jīng)過坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換之后對(duì)平面坐標(biāo)系下的三個(gè)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行濾波。將通過濾波獲得的校準(zhǔn)后數(shù)據(jù)作為最終使用的位置數(shù)據(jù)。通過對(duì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，消除測(cè)量過程中出現(xiàn)的誤差，從而進(jìn)一步提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的位置精度。下面簡(jiǎn)要介紹濾波方法。
[0058]濾波的函數(shù)模型為:
[0059]Xk+i = Θ kXk+ffk
[0060]Zk+i = Hk+iXk+i+Vk+i
[0061 ] 其中Xk+i是系統(tǒng)n維狀態(tài)向量，Zk+i是系統(tǒng)m維觀測(cè)序列,Wk是過程噪聲序列，Vk+i是m維觀測(cè)噪聲序列；Θ k是系統(tǒng)η 乂11維狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣瓜+1是111\11維觀測(cè)矩陣；
[0062]濾波過程可以包括時(shí)間更新和觀測(cè)更新:
[0063]時(shí)間更新:Χ’ k，k+i= ?kX\
[0064]觀測(cè)更新:Fk,k+i = Θ kFk Θ Tk
[0065]上式中X’k，F(xiàn)k是k時(shí)狀態(tài)量及其協(xié)方差矩陣的最優(yōu)估計(jì)值，也是k+1時(shí)對(duì)應(yīng)的先驗(yàn)值4’1^+1，？!^+1是1^1時(shí)狀態(tài)量和它的協(xié)方差矩陣的根據(jù)1^時(shí)最優(yōu)估計(jì)值做出的預(yù)測(cè)值。
[0066]觀測(cè)更新為:
[0067]Kk+i=Fk,k+iHTk+i(Hk+iFkHTk+i+Rk+i)—1
[0068]X，k+1=X，k’ k+i+Kk+i (Zk+i—Hk+iXk’k+i)
[0069]Fk+i=Kk+iHk+iFk,k+i
[0070]其中，Kk+1是增益矩陣，Rk為Vk的協(xié)方差矩陣。
[0071]使用以上方程，將需要進(jìn)行濾波校準(zhǔn)的經(jīng)度，瑋度和海拔，作為系統(tǒng)的觀測(cè)值代入，初始狀態(tài)量使用初始觀測(cè)值，引入目標(biāo)加速度的非零均值，通過自適應(yīng)的方式不斷更新Wk，通過離線實(shí)驗(yàn)得到最適合的Vk值，確定以上參數(shù)后，對(duì)經(jīng)瑋度，海拔完成濾波過程，獲得最優(yōu)估計(jì)值。
[0072]綜上所述，本發(fā)明提出了一種基于民用差分定位技術(shù)的位置服務(wù)提供方法，提供車輛信息的精準(zhǔn)定位，在應(yīng)對(duì)車輛非正常移動(dòng)時(shí)，能夠及時(shí)反應(yīng)，最大程度的避免財(cái)產(chǎn)的損失。
[0073]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算系統(tǒng)上，或者分布在多個(gè)計(jì)算系統(tǒng)所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算系統(tǒng)可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中由計(jì)算系統(tǒng)來執(zhí)行。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0074]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于民用差分定位技術(shù)的位置服務(wù)提供方法，其特征在于，包括: 將衛(wèi)星參數(shù)送入對(duì)應(yīng)的相應(yīng)信號(hào)跟蹤通道，完成跟蹤通道的初始化;提取檢測(cè)信息中的經(jīng)度，瑋度，海拔坐標(biāo)數(shù)據(jù)，經(jīng)過坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換之后分別進(jìn)行濾波，作為最終使用的位置數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中每顆衛(wèi)星信號(hào)對(duì)應(yīng)跟蹤通道均由碼跟蹤環(huán)和載波跟蹤環(huán)兩個(gè)環(huán)路組成，分別用來跟蹤對(duì)應(yīng)衛(wèi)星的碼相位和載波相位;碼跟蹤環(huán)和載波跟蹤環(huán)均包括鑒相器/鑒碼器、低通濾波器、數(shù)控振蕩器;跟蹤環(huán)路具體工作過程為:通過對(duì)環(huán)路鑒相器的相位偏差進(jìn)行觀測(cè)，控制邏輯調(diào)整碼發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)本地復(fù)現(xiàn)碼頻率的調(diào)整，調(diào)整后新產(chǎn)生本地信號(hào)和信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算后送入鑒相器;初始化跟蹤通道參數(shù)，提取捕捉數(shù)據(jù)初始化跟蹤參數(shù);生成本地復(fù)現(xiàn)信號(hào)的同相和正交載波信號(hào)；提取Ims的GPS中頻信號(hào)數(shù)據(jù)，并和對(duì)應(yīng)本地復(fù)現(xiàn)I，Q路載波信號(hào)相乘，轉(zhuǎn)成基帶信號(hào);計(jì)算碼相位偏差輸出和載波相位偏差，調(diào)整更新碼和載波頻率； 當(dāng)跟蹤進(jìn)入穩(wěn)定階段時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航數(shù)據(jù)提取，首先將跟蹤模塊輸出信號(hào)從Ims/位轉(zhuǎn)化到20ms/位;每20ms進(jìn)行一次取平均運(yùn)算，并量化為I或-1，通過檢測(cè)尋找過零點(diǎn)，即在-1和I之間發(fā)生跳變的時(shí)刻，進(jìn)而找出I支路輸出數(shù)據(jù)序列中比特發(fā)生轉(zhuǎn)換的時(shí)刻;根據(jù)20個(gè)點(diǎn)進(jìn)行一次轉(zhuǎn)變的頻率，找到其他發(fā)生跳變的時(shí)刻點(diǎn)；將位同步后的連續(xù)數(shù)據(jù)送入本地緩存，形成數(shù)據(jù)流； 所述濾波包括以下過程:Xk+i= 0kXk+ffkZk+1 = Hk+lXk+l+Vk+l 其中Xk+i是系統(tǒng)n維狀態(tài)向量，Zk+i是系統(tǒng)m維觀測(cè)序列，Wk是過程噪聲序列，Vk+i是m維觀測(cè)噪聲序列；Θ k是系統(tǒng)η 乂11維狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣瓜+1是111\11維觀測(cè)矩陣； 濾波過程包括時(shí)間更新和觀測(cè)更新: 時(shí)間更新:X’k,k+l= ?kX’k Fk’k+ι= Θ kFk Θ Tk 其中X’k，F(xiàn)k是k時(shí)狀態(tài)量及其協(xié)方差矩陣的最優(yōu)估計(jì)值，也是k+1時(shí)對(duì)應(yīng)的先驗(yàn)值，乂’1^+1，？!^+1是1^1時(shí)狀態(tài)量和它的協(xié)方差矩陣的根據(jù)1^時(shí)最優(yōu)估計(jì)值做出的預(yù)測(cè)值； 觀測(cè)更新為:Kk+1 = Fk,k+iHTk+i (Hk+iFkHTk+i+Rk+i) 1X k+l — X k,k+l+Kk+1 ( Zk+l_Hk+lXk, k+1) Fk+i = Kk+iHk+iFk, k+i 其中，Kk+i是增益矩陣，Rk為Vk的協(xié)方差矩陣； 使用以上方程，將需要進(jìn)行濾波校準(zhǔn)的經(jīng)度，瑋度和海拔作為系統(tǒng)的觀測(cè)值代入，初始狀態(tài)量使用初始觀測(cè)值，引入目標(biāo)加速度的非零均值，通過自適應(yīng)的方式不斷更新wk，通過離線實(shí)驗(yàn)得到最適合的Vk值，確定以上參數(shù)后，對(duì)經(jīng)瑋度，海拔完成濾波過程，獲得最優(yōu)估計(jì)值。
【文檔編號(hào)】G01S19/37GK105954780SQ201610556329
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年7月14日
【發(fā)明人】謝欣霖, 陳波
【申請(qǐng)人】成都之達(dá)科技有限公司