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龙图腾网获悉沈阳理工大学申请的专利一种自适应权重矩阵的北斗高精度定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115657095B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111648096.9，技术领域涉及：G01S19/42；该发明授权一种自适应权重矩阵的北斗高精度定位方法是由冯永新;刘芳;王威欢;宋碧雪设计研发完成，并于2021-12-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种自适应权重矩阵的北斗高精度定位方法在说明书摘要公布了：一种自适应权重矩阵的北斗高精度定位方法，涉及通信技术领域，尤其是卫星导航定位领域，本发明考虑传统定位解算方法对所有可视卫星观测量等量处理引发的定位精度低的问题，结合伪距差分定位技术对基站与观测站之间的空间相关性，进而在引入加权最小二乘算法的基础上，建立自适应权重矩阵，构建自适应权重矩阵的北斗高精度定位方法，该方法可应用于军事、港口、自动驾驶等众多需要精确定位的应用领域，达到亚米级定位需求。本发明适用于具有卫星导航接收系统及装置。

本发明授权一种自适应权重矩阵的北斗高精度定位方法在权利要求书中公布了：1.一种自适应权重矩阵的北斗高精度定位方法，其特征在于包括下列步骤： 步骤一：解析接收的星历文件与观测文件，得到定位解算所需参数；通过观测文件得到基站和观测站当前观测时刻tb，to；当前时刻的可见卫星数目Nb，No，同一时刻基站与观测站共同观测的卫星数为N，N＝min{Nb，No}；当前时刻可见的卫星的伪距观测值 步骤二：依据北斗导航ICD标准，计算北斗导航的卫星位置；接收机利用星历文件中各个轨道参数计算出各个导航卫星的空间坐标Xi，Yi，Zi； 步骤三：依据伪距差分定位原理，推导伪距双差定位误差方程；基准站的位置xb，yb，zb是精确可知的，若在基站观测到m号卫星，即i＝m，利用基站观测文件和观测站观测文件解析得到基站伪距观测值观测站伪距观测值利用星历文件计算出的卫星空间坐标Xm，Ym，Zm；依据差分定位原理，计算基站到m号卫星的伪距改正量 依据伪距单差定位原理，将观测站的伪距加上伪距改正量得到伪距单差分定位公式[1]； 其中，为tb时刻m号卫星到基站的真实距离，δtb表示基站接收机钟差，δtm表示卫星钟差，C表示光速，分别表示基站和观测站附近电离层误差，分别表示基站与观测站的对流层误差，表示随机误差； 同理，将公式[1]中的m用n替代，则可以表示基站与观测站同时观测到编号为n的卫星，即i＝n，那么观测站得到的伪距单差分定位方程为公式[2]； 依据伪距双差定位原理，对观测站两次差分后的伪距方程[1]与[2]再进行组差实现双差处理，得到伪距双差方程，如公式[3]； 上式可以看出，经过双差处理后，接收机的钟差已经被消除，方程中的未知数仅剩所需求解的观测站的三维坐标；如果基站与观测站间距离在100km以内，则可以消除卫星钟差、接收机钟差，对流层、电离层以及随机误差的大部分误差； 步骤四：对伪距双差方程进行线性化处理，得到伪距误差方程；由于最小二乘法相关算法只能解算线性方程，所以公式[3]进行线性化处理，这里采用一阶泰勒级数展开，设置观测站的坐标未知为xo，yo，zo，卫星坐标为Xi，Yi，Zi，观测站的初始坐标为x0，y0，z0，为初始伪距，基于这个起始值将伪距方程[3]进行一阶泰勒级数展开得到公式[4]； 令Δx＝xo-x0，Δy＝yo-y0，Δz＝zo-z0，δx＝[Δx，Δy，Δz]T，同时令整理公式[4]得到伪距差分误差方程[5]； 其中，Δv是大小为m×1的矩阵，表示伪距误差；令伪距观测矩阵H＝[pi，qi，si]，则公式[5]可以表示为： Δv＝Hδx-b[6]； 步骤五：改进权重矩阵，创建自适应加权最小二乘解算算法；采用加权最小二乘估计来求用户位置的最优解； 加权最小二乘法引入如公式[7]所示的权重矩阵W来求解矩阵方程，由于各个测量值之间没有相关性，因而权重矩阵是一个对角阵； 将公式[6]中的各项乘以相应的权重系数，得到加权最小二乘误差矩阵方程如公式[8]； W·Δv＝WHδx-b8； 为了提升伪距观测量在定位解算中的可信度，修正同一个时刻不同卫星经过建立数学模型未彻底修正的伪距相关误差，因此采用各个卫星的不同伪距改正量的大小构建自适应的权重矩阵； 依据步骤三，观测站接收到基站发送来的第m号卫星的伪距改正量可以表示为Δρm，观测到的卫星星数目为N，对于这些卫星的伪距改正量能够组成一个改正量数组Δρ； Δρ＝[Δρ1，Δρ2，…ΔρN][9]； 考虑到卫星之间的伪距观测值是不相关的，因此将Δρ取方差表示为Δρm； 使Δρ中每一个元素减去Δρm并取绝对值构成一个新的数组[11]： γ＝[γ1，γ2，…，γN][11]； 其中，γm＝|ρm-Δρm|；利用γ数组构建权重矩阵，则第m颗卫星的权重系数能够表示为ωm； 将公式[12]代入[7]中，可以到自适应的权重矩阵[13]； 由[13]可以看出，权重矩阵与伪距观测量是息息相关，权重系数不是固定的的，会随着伪距观测值的迭代而更新，权重越大，此时的观测值在解算伪距方程组中越重要，定位精度也就越高； 改进后的自适应加权最小二乘误差矩阵方程如公式[14]； 步骤六：根据改进的算法，求解观测站的三维坐标；根据公式[14]，得到改进后的自适应加权最小二乘法的伪距测量双差分的定位结果为[15]； δx＝HTWH-1×HTWb[15]； 其中，δx＝[Δx，Δy,Δz]T，由上式求得的修正量处于初始点和真实点之间，且通过了一次线性化，利用这个修正量对初始点进行更新，从而求得修正后的解，即观测站的坐标； 利用公式[16]中修正后的解x1，y1，z1作为初始值，进行迭代，随着迭代次数的增多，线性化的精度会越来越高；用户可根据需要自定义迭代次数k，k取值为正整数，k值越大则定位精度越高，进而迭代更新k次后得到观测站接收机坐标为公式[17]所示，即最终定位坐标；

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