伽利略與WCDMA組合導(dǎo)航定位系統(tǒng)定位算法研究的中期報(bào)告中期報(bào)告一、研究背景現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)通常采用多種導(dǎo)航技術(shù)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度、高魯棒性和高可靠性的定位。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）是最常用的一種導(dǎo)航技術(shù)，但在室內(nèi)、城市峽谷和森林等信號(hào)遮擋嚴(yán)重的環(huán)境中，GNSS信號(hào)會(huì)受到很大的干擾和損失，定位精度也會(huì)大幅下降。為了克服GNSS在復(fù)雜環(huán)境下的局限性，研究人員提出了許多組合導(dǎo)航定位算法，如慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）和視覺(jué)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（VINS）。這些算法通常結(jié)合加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)和相機(jī)等多種傳感器，可以提高定位精度和魯棒性。WCDMA是一種基于CDMA技術(shù)的廣域無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的帶寬利用、高速率和大容量等特點(diǎn)。WCDMA信號(hào)包含導(dǎo)頻、同步詞和數(shù)據(jù)等信息，可以用于定位和跟蹤移動(dòng)用戶。本研究旨在結(jié)合伽利略和WCDMA技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)高精度、高魯棒性和高可靠性的組合導(dǎo)航定位系統(tǒng)，探究其定位算法和工程實(shí)現(xiàn)方法。二、研究?jī)?nèi)容本研究分為三個(gè)部分：理論研究、算法設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。1.理論研究首先，對(duì)伽利略和WCDMA技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的介紹和分析，包括信號(hào)特點(diǎn)、參數(shù)解算、誤差模型和應(yīng)用場(chǎng)景等。其次，研究伽利略和WCDMA信號(hào)的組合導(dǎo)航方法，將兩種信號(hào)融合，實(shí)現(xiàn)更精確、更魯棒的定位。最后，調(diào)研相關(guān)領(lǐng)域的研究成果和工業(yè)應(yīng)用情況，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)一步改善算法的性能和實(shí)用性。2.算法設(shè)計(jì)本研究主要設(shè)計(jì)兩種算法：WCDMA信號(hào)的初步定位和伽利略+WCDMA信號(hào)的融合定位。（1）WCDMA信號(hào)的初步定位該算法基于多普勒和時(shí)間差測(cè)量，利用一組基站的多普勒頻移和到達(dá)時(shí)間差，計(jì)算移動(dòng)用戶的位置和速度。具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：1）基站發(fā)送導(dǎo)頻和同步詞；2）移動(dòng)用戶接收信號(hào)，提取導(dǎo)頻和同步詞；3）計(jì)算多普勒頻移和到達(dá)時(shí)間差；4）利用多普勒頻移和到達(dá)時(shí)間差計(jì)算用戶的位置和速度。（2）伽利略+WCDMA信號(hào)的融合定位該算法基于緊耦合模型和擴(kuò)展卡爾曼濾波器（EKF），將伽利略和WCDMA信號(hào)融合，提高定位的精度和魯棒性。具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：1）利用伽利略衛(wèi)星信號(hào)計(jì)算用戶位置的粗略估計(jì)值；2）根據(jù)WCDMA信號(hào)的初步定位結(jié)果，得到WCDMA信號(hào)的位置估計(jì)值；3）依據(jù)緊耦合模型，將伽利略和WCDMA信號(hào)的位置估計(jì)值進(jìn)行融合；4）利用EKF算法更新用戶位置和速度等狀態(tài)量，并對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本研究使用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)算法進(jìn)行驗(yàn)證。在室內(nèi)和城市峽谷等復(fù)雜環(huán)境下，對(duì)伽利略+WCDMA組合導(dǎo)航定位系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，比較不同算法的精度和魯棒性。三、研究計(jì)劃本研究計(jì)劃分為三個(gè)階段：前期調(diào)研、中期算法設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、后期結(jié)果分析和總結(jié)。前期調(diào)研主要包括文獻(xiàn)綜述和相關(guān)技術(shù)調(diào)研，預(yù)計(jì)耗時(shí)一個(gè)月。中期算法設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證主要包括理論研究、算法設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，預(yù)計(jì)耗時(shí)六個(gè)月。后期結(jié)果分析和總結(jié)主要包括實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和算法改進(jìn)，預(yù)計(jì)耗時(shí)兩個(gè)月。四、參考文獻(xiàn)[1]范志林.組合導(dǎo)航原理與應(yīng)用[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2008.[2]于婷,徐偉.WCDMA信號(hào)參數(shù)解算方法比較[J].計(jì)算機(jī)工程,2011,37(12):23-26.[3]ShaoY,ChanYT,ChenW.AWCDMA/GPSintegratednavigationsystem[J].IEEETransactionsonConsumerElectronics,2004,50(4):896-902.[4]XiaoJ,HuC,WangY.IntegratedpositioningsystemusingWCDMAsignalsandINS[J].MeasurementScienceandTechnology,2014,25(7):075001.[5]WuC,LuM,WangP,etal.TheResearchonIntegratedNavigation