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    重庆时时彩五星定位技巧: 一种基于正交变换的GNSS可见卫星星座选择方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410158295.5

    申请日:

    2014.04.18

    公开号:

    CN103954981A

    公开日:

    2014.07.30

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01S 19/28申请日:20140418|||公开
    IPC分类号: G01S19/28(2010.01)I 主分类号: G01S19/28
    申请人: 中国人民解放军国防科学技术大学
    发明人: 何晓峰; 李涛; 唐康华; 胡小平; 练军想; 潘献飞; 吴文启; 王安成; 范晨; 冯春妮
    地址: 410073 湖南省长沙市砚瓦池正街47号中国人民解放军国防科学技术大学三院
    优先权:
    专利代理机构: 湖南兆弘专利事务所 43008 代理人: 周长清
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410158295.5

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.09.05|||2014.08.27|||2014.07.30

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种基于正交变换的GNSS可用卫星星座的选择方法,其步骤为:(1)计算当前接收机接收到的所有可见GNSS卫星的仰角,剔除卫星仰角小于10度的卫星,得到可用的可见卫星集合;(2)选择可见卫星集合中的任意一个子集,子集包括N颗卫星,根据卫星的卫星位置和接收机概略位置信息,计算系数矩阵;同时根据权系数,计算得到权矩阵;(3)采用正交变换将权阵变换为单位矩阵,并计算变换后的系数矩阵;(4)基于变换后的系数矩阵,计算可见卫星子集对应的GDOP值;(5)计算所有包括N颗卫星的可见卫星子集对应的GDOP值,选择GDOP最小值,所对应的可见卫星子集为选择的可用卫星星座。本发明具有实现简单、处理速度快、精度高、适用范围广等优点。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种基于正交变换的GNSS可用卫星星座的选择方法,其特征在于,其步骤为:
    (1)计算当前接收机接收到的所有可见GNSS卫星的仰角,剔除卫星仰角小于10度的卫星,得到可用的可见卫星集合;
    (2)选择步骤(1)中得到的可见卫星集合中的任意一个子集,子集包括N颗卫星,其中N≥4,根据卫星的卫星位置和接收机概略位置信息,计算系数矩阵;同时根据权系数,计算得到权矩阵;
    (3)采用正交变换将权阵变换为单位矩阵,并计算变换后的系数矩阵;
    (4)基于变换后的系数矩阵,计算可见卫星子集对应的GDOP值;
    (5)计算所有包括N颗卫星的可见卫星子集对应的GDOP值,选择其中GDOP最小值,所对应的可见卫星子集即为选择的可用卫星星座。

    2.  根据权利要求1所述的基于正交变换的GNSS可用卫星星座的选择方法,其特征在于,在所述步骤(1)中,得到的可用的可见卫星集合S为:
    S={si|elvsi≥100,1≤i≤M}
    其中,si为第i颗可见卫星,elvsi为si卫星相对于接收机的仰角,M为可见卫星数目;
    所述步骤(2)的具体流程为:
    (2.1)选择可见卫星集合中的任意一个子集Rk为:
    Rk={si|si∈S,1≤i≤N}
    其中,N≤M;
    (2.2)可见卫星位置和接收机概略位置均为ECEF坐标系的矢量,第i颗可见卫星的位置为Xi=[xiyizi]和接收机概略位置为X0=[x0y0z0],则系数矩阵A为:

    其中,为接收机至卫星i观测向量的方向余弦,N为该时刻接收机接收到卫星的数目;的具体计算公式为:
    exi=x0-xi(x0-xi)2+(y0-yi)2+(z0-zi)2]]>
    eyi=y0-yi(x0-xi)2+(y0-yi)2+(z0-zi)2]]>
    ezi=z0-zi(x0-xi)2+(y0-yi)2+(z0-zi)2]]>
    (2.3)根据对不同卫星观测的误差,计算得到权矩阵P为:
    P-1=diag(σ12...σm2)]]>
    其中,为对应于卫星i的伪距测量方差。

    3.  根据权利要求2所述的基于正交变换的GNSS可用卫星星座的选择方法,其特征在于,在所述步骤(3)中,采用正交变换将权阵变换为单位矩阵,并计算变换后的系数矩阵;利用正交变换的思想,权矩阵P可以写为:P=BTB。

    4.  根据权利要求3所述的基于正交变换的GNSS可用卫星星座的选择方法,其特征在于,所述步骤(4)的具体流程为:
    (4.1)卫星定位过程得到的位置方差阵为:
    Q=(ATPA)-1
    由于将P矩阵通过正交变换,则上式写为:
    Q=((BA)T(BA))-1
    于是变换后的系数矩阵A′计算为:
    A′=BA
    (4.2)根据上式得到GDOP计算式为:
    GDOP=trace((A′TA)-1)]]>
    其中,trace(Q)表示矩阵Q的迹。

    5.  根据权利要求4所述的基于正交变换的GNSS可用卫星星座的选择方法,其特征在于,所述步骤(5)的具体流程为:
    (5.1)所有包括N颗卫星的可见卫星子集对应的GDOP值集合为:
    U={GDOPi|1≤iM!(M-N)!N!}]]>
    其中,M!为M的阶乘;
    (5.2)U集合中GDOP的最小值为所要求的GDOP值,即:
    GDOPmin=min{U}
    GDOPmin对应的可见卫星星座即为所要选择的卫星星座。

    关 键 词:
    一种 基于 正交 变换 GNSS 可见 卫星 星座 选择 方法
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