曹学瑶， 胡黄水， 韩 博

(长春工业大学 计算机科学与工程学院， 吉林 长春 130012)

0 引 言

北斗卫星导航系统是我国自行研制、独立运行的全球卫星导航系统。和美国的GPS、俄罗斯的“格洛纳斯”(GLO-NASS)以及欧洲的“伽利略”系统并列为全球四大卫星定位系统[1]。目前,北斗卫星导航系统已具备亚太区域导航服务能力。

伪距定位具有易于实现、速度快、不存在整周模糊度等优点，具有很大的应用价值。目前,伪距定位算法普遍采用最小二乘算法、卡尔曼滤波算法(Kalman filtering)等。在伪距定位算法中，最小二乘算法是一种相对简单且广泛的算法。但最小二乘算法在定位中无法处理数据中的粗差且计算量大，所以,利用最小二乘定位算法使得定位精度下降[2]。卡尔曼滤波算法通过预测方程和更新方程对目标进行最优状态估计[3-4]，由于观测数据中的量测噪声和系统噪声对解算存在干扰，所以卡尔曼滤波解算过程也是滤波过程。卡尔曼滤波算法在导航及高精度卫星定位领域也得到广泛应用。文献[5]提出基于卡尔曼滤波方法的BDS伪距单点定位算法，相较于最小二乘算法，卡尔曼滤波算法的定位精度有明显提高。针对卡尔曼滤波算法在状态转移、观测等非线性条件下无法保持正态性问题，文献[6-7]提出扩展卡尔曼滤波定位算法。扩展卡尔曼滤波算法使用雅克比矩阵代替卡尔曼滤波中的线性矩阵，使扩展卡尔曼滤波在非线性条件下可以保持正态性，进而提高定位精度，文献[8-9]提出粒子群优化扩展卡尔曼滤波算法，首先采用具有最小均方误差估计效果的 EKF 滤波算法，其次加入粒子群算法来优化EKF 噪声矩阵,进而提高定位精度。……