GNSS拒止环境下的伪卫星指纹定位方法

摘要

伪卫星具有发射与天上卫星相同信号的能力,可以作为GNSS(Global Navigation Satellite System)信号遮挡环境下稳定可靠的定位信号源,使得基于现有终端硬件条件实现室外内连续高精度定位成为可能,因此逐渐成为室内定位领域的研究热点.本文提出了一种基于同源多通道伪卫星的指纹库匹配定位方法,利用顾及位置信息的变分自编码网络(Variational Auto-Encoder,VAE)学习伪卫星载波相位信息在隐含空间下的概率分布特征,建立伪卫星观测数据隐含特征与室内位置间的映射关系,进而实现GNSS拒止环境下的指纹匹配定位.针对指纹定位结果波动大的问题,本文提出一种粒子滤波融合处理方法,提高了定位系统的稳定性和定位精度.本文在试验环境以及机场环境下,通过大量试验验证了该定位算法在动态和静态下的定位性能,并与常用的基于指纹库匹配的定位方法进行了比较.结果表明,在室内试验环境下,动态平均定位精度为0.39 m,95%的定位误差小于0.85 m,在真实机场环境下,动态平均定位精度为0.75 m,最大定位误差为1.69 m,92%的定位误差小于1 m,验证了算法的有效性.