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摘要:针对室内有限空间下复杂的室内环境难以进行高精度定位问题,提出室内有限空间GNSS多频PSO(Particle Swarm Optimization)定位方法。分析了影响该定位算法性能的因素,与传统的室内RTK定位算法和室内TDOA定位算法相比,该算法改善了由于信号失锁引入的频繁周跳带来的测距不准问题,通过多频协同和局域最优化处理,提升了室内高精度定位的稳定性和连续性。仿真结果表明:所提定位算法精度与已有算法精度相当,但是在出现部分信号短暂失锁重补的情况时,所提算法的性能优于已有算法,具有更优的连续性与鲁棒性。
关键字:室内环境;伪卫星;导航定位;高精度;连续性
doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2026.07.001
引言
随着国家北斗三号系统的全面运营和国家综合PNT(Positioning Navigation Timing)网络体系的建设,室内位置服务网络建设的迫切性越来越紧迫。当前相对成熟的室内定位技术[1-7]主要有2 种,一种为超宽带(Ultra-wideband,UWB)[8-9],该技术的市场份额正在逐年增加,表现出良好的应用前景,但该技术在容量问题和专用问题上存在重大瓶颈;另一种技术为阵列蓝牙技术[10-12],通过AOA(Angle of arrival)技术目前可以实现米级的定位精度,但在高密度布设问题上仍需要进一步改进。
与以上技术相比,伪卫星技术具有三大优势:灵活的组网方式,小尺度与大尺度空间快速组网;被动式定位,不存在用户容量问题;高度兼容性,与GNSS系统高度兼容,同一终端能够在室内外无缝应用。因此本文主要研究与导航卫星兼容定位的伪卫星技术。目前在该方向研究比较深入的是日本的早稻田大学[13-18],他们通过已有的半波长阵列伪卫星技术,基于多普勒和模糊度修复技术可以实现室内试验环境下的低速高精度定位。基于对方的技术灵感,中国电科54 所提出了不依赖于半波长的室内同源阵列伪卫星技术,在此基础上,通过载波相位应用,实现了基于KPI(Known point initialization)的室内载波相位多普勒高精度定位算法和基于电磁图谱的伪卫星指纹定位技术等,解决了室内非试验环境下的高精度定位难题[19-20]。
结合已有的技术成果,本文针对初始点赋值问题,提出一种利用多频约束(Multi-frequency con⁃strained ranging,MFCR)与局域优化组合的定位算法,通过对概率统计和频率与信号透射特性的关系进行融合,解决室内环境下的绝对测距信息获取难题,并由此给出室内绝对定位的方法。







































