一种基于测距误差统计特性的移动通信定位方法

本申请涉及定位，特别是涉及一种基于测距误差统计特性的移动通信定位方法。

背景技术：

1、随着蜂窝移动通信和导航技术的迅速发展，人们对高精度的定位需求日益增强。然而，在导航定位中，伪距和载波相位这两个基本距离测量值都包含各种测量误差，导致定位精度受限。因此，如何利用测量误差的统计分布特性，实现高精度的绝对定位，其意义十分重大。

2、现有定位算法大部分采用最小二乘法和卡尔曼滤波法。最小二乘法是通过最小化误差的平方和来求解待目标节点位置的最佳估计值。该方法实现简单，但存在对异常值敏感和过度拟合的缺点，并且其定位精度有限。卡尔曼滤波法利用目标的动态信息，将目标的位置和状态视为一个动态系统，设法滤除噪声的影响，从而得到一个更为理性和准确的估计，该方法适用于目标动态轨迹、速度、加速度等参数估计。但是该方法对目标运动模型依赖性较强、计算量大、对环境的自适应能力低的缺陷。当环境变化时，该方法往往会出错。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于测距误差统计特性的移动通信定位方法。

2、一种基于测距误差统计特性的移动通信定位方法，所述方法包括：

3、根据多个基站之间进行无线测距获得的伪距数据，得到基站之间的测距误差，利用多个测距误差进行统计分析，得到基站的测距误差的均值和方差；

4、获取目标节点与多个基站之间进行多次无线测距得到的伪距数据；

5、初始化目标节点的坐标值，根据所述均值、方差、当前无线测距的基站的坐标位置以及当前无线测距的伪距数据，构建损失函数；

6、将所述坐标值代入所述损失函数，并且计算所述坐标值在各个坐标轴的损失函数的偏导数；

7、根据所述坐标值、所述偏导数以及预先设置的梯度步长，输出更新坐标值，直至达到预先设置的迭代次数，输出目标节点的测量坐标值。

8、在其中一个实施例中，还包括：根据所述均值、方差、当前无线测距的基站的坐标位置以及当前无线测距的伪距数据，构建损失函数为：

9、；

10、其中，表示损失函数，表示坐标值，表示第个基站的坐标，表示目标节点与第个基站在次无线测距过程中得到的伪距，表示基站数量，表示每个基站进行无线测距的次数，表示均值，表示方差，。

11、在其中一个实施例中，还包括：将所述坐标值代入所述损失函数，并且计算所述坐标值在各个坐标轴的偏导数为：

12、；

13、；

14、；

15、其中，分别表示所述坐标值在轴的偏导数。

16、在其中一个实施例中，还包括：根据所述坐标值、所述偏导数以及预先设置的梯度步长，输出下一迭代轮次的坐标值为：

17、；

18、；

19、；

20、其中，更新坐标值为。

21、在其中一个实施例中，还包括：将更新坐标值代入所述损失函数为：

22、其中，；

23、若，则将所述坐标值替换为更新坐标值；

24、若，则将梯度步长除以2；

25、设置迭代次数，直至迭代次数，输出测量坐标值；其中，为总迭代次数阈值。

26、上述基于测距误差统计特性的移动通信定位方法，能够与现有导航定位系统具有良好的兼容性，通过基站之间的多次无线测距获取测量误差的均值和方差。利用测量误差的统计特性，本发明可以进一步消除测距误差对定位精度的影响，从而获取更准确的目标定位。本发明对测距误差容忍度高，能够降低设备对高精度时钟的要求。此外，所提方法具有较低的计算复杂度，易于实现。

技术特征：

1.一种基于测距误差统计特性的移动通信定位方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述均值、方差、当前无线测距的基站的坐标位置以及当前无线测距的伪距数据，构建损失函数，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述坐标值代入所述损失函数，并且计算所述坐标值在各个坐标轴的偏导数，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述坐标值、所述偏导数以及预先设置的梯度步长，输出更新坐标值，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结本申请涉及一种基于测距误差统计特性的移动通信定位方法。所述方法包括：根据多个基站之间进行无线测距获得的测距误差，利用多个测距误差进行统计分析，得到基站的测距误差的均值和方差，获取目标节点与多个基站之间进行多次无线测距得到的伪距数据，初始化目标节点的坐标值，根据均值、方差、当前无线测距的基站的坐标位置以及当前无线测距的伪距数据，构建损失函数；将坐标值代入损失函数，并且计算坐标值在各个坐标轴的损失函数的偏导数；根据坐标值、偏导数以及预先设置的梯度步长，输出更新坐标值，直至达到预先设置的迭代次数，输出目标节点的测量坐标值。采用本方法能够降低设备对高精度时钟的要求。技术研发人员：曹阔,吕波,李井源,黄新明,刘增军,倪少杰,张可,谢郁辰,陈雷,王思鑫受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/25