專利名稱：一種移動(dòng)臺(tái)的定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種移動(dòng)臺(tái)的定位方法。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，各種移動(dòng)增值業(yè)務(wù)層出不窮，定位業(yè)務(wù)就是其中一種。所謂定位業(yè)務(wù)是指利用定位技術(shù)確定移動(dòng)臺(tái)的位置，并據(jù)此提供各種基于位置應(yīng)用的增值業(yè)務(wù)，具有可觀的市場和商業(yè)前景。寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)中的移動(dòng)臺(tái)定位方法主要有三種小區(qū)中心(CELLID)定位方法、觀測時(shí)間差(OTDOA)定位方法及網(wǎng)絡(luò)輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(AGPS)定位方法。CELLID定位方法的定位時(shí)延一般在3秒以內(nèi)，定位精度從幾百米到幾千米不等；OTDOA定位方法的定位時(shí)延一般為3～6秒，定位精度約為100～200米；AGPS定位方法的定位時(shí)延一般為10～30秒，定位精度約為幾十米。
可見，上述各種定位技術(shù)的定位精度一般都比較低，不能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)臺(tái)的精確定位。比如，在非常開闊的環(huán)境下，即使采用定位精度最高的AGPS定位技術(shù)對移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行定位，其平均定位精度也僅能達(dá)到20米左右。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出一種移動(dòng)臺(tái)的定位方法，能夠?qū)σ苿?dòng)臺(tái)進(jìn)行更加精確的定位。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的方法包括以下步驟A、由移動(dòng)臺(tái)上報(bào)一次以上定位測量報(bào)告，根據(jù)移動(dòng)臺(tái)上報(bào)的一次以上定位測量報(bào)告得到移動(dòng)臺(tái)的一個(gè)以上位置信息；B、對所得到的移動(dòng)臺(tái)的一個(gè)以上位置信息進(jìn)行平滑濾波，并將平滑濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)的最終定位結(jié)果。
其中，步驟A所述由移動(dòng)臺(tái)上報(bào)一次以上定位測量報(bào)告為無線網(wǎng)絡(luò)控制器通過設(shè)置下發(fā)測量控制消息參數(shù)，命令移動(dòng)臺(tái)上報(bào)一次以上定位測量報(bào)告。
所述測量控制消息參數(shù)包括上報(bào)方式、上報(bào)次數(shù)和上報(bào)間隔。
所述上報(bào)方式為周期性上報(bào)。
所述上報(bào)次數(shù)為10～20次之間。
所述上報(bào)間隔為50～500毫秒之間。
其中，所述位置信息包括經(jīng)度、緯度和高度。
其中，所述平滑濾波為平均濾波；則所述步驟B為對所得到的移動(dòng)臺(tái)的一個(gè)以上位置信息中的經(jīng)度、緯度、高度分別取平均值，并將獲得的經(jīng)度平均值、緯度平均值、高度平均值分別作為移動(dòng)臺(tái)最終定位結(jié)果的經(jīng)度、緯度、高度。
所述平滑濾波為α濾波；該方法進(jìn)一步包括設(shè)置α的值；則所述步驟B為對所得到的移動(dòng)臺(tái)的多個(gè)位置信息中的經(jīng)度逐一進(jìn)行α濾波，并將獲得的經(jīng)度最終α濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)最終定位結(jié)果的經(jīng)度；對所得到的移動(dòng)臺(tái)的多個(gè)位置信息中的緯度逐一進(jìn)行α濾波，并將獲得的緯度最終α濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)最終定位結(jié)果的緯度；對所得到的移動(dòng)臺(tái)的多個(gè)位置信息中的高度逐一進(jìn)行α濾波，并將獲得的高度最終α濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)最終定位結(jié)果的高度。
所述α的值設(shè)置于0.05～0.2之間。
可見，本發(fā)明根據(jù)移動(dòng)臺(tái)上報(bào)的多次定位測量報(bào)告得到多個(gè)位置信息，并對多個(gè)位置信息進(jìn)行平滑濾波，得到最終的移動(dòng)臺(tái)定位結(jié)果，由于綜合多個(gè)測量結(jié)果對移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行定位，因此能有效提高移動(dòng)臺(tái)的定位精度。


圖1為本發(fā)明的流程圖；圖2為本發(fā)明的一具體實(shí)施例定位結(jié)果示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖并舉具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
參見圖1，本發(fā)明主要包括以下幾個(gè)步驟步驟101由移動(dòng)臺(tái)(UE)上報(bào)多次定位測量報(bào)告；一般情況下，無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)僅要求移動(dòng)臺(tái)上報(bào)一次定位測量報(bào)告，但通常單次定位測量的誤差比較大，因此，本發(fā)明中RNC通過設(shè)置下發(fā)的測量控制消息參數(shù)，命令移動(dòng)臺(tái)上報(bào)多次定位測量報(bào)告，其中，下發(fā)的測量控制消息參數(shù)包括上報(bào)方式、上報(bào)次數(shù)及上報(bào)間隔等。
本發(fā)明中，設(shè)置上報(bào)方式為周期性上報(bào)；上報(bào)次數(shù)為N次，N的取值視具體情況而定，N越大則完成所有定位測量報(bào)告的時(shí)間就越長，N越小則上報(bào)的定位測量數(shù)據(jù)就越少，經(jīng)折中考慮，一般N的取值范圍約為10～20次；上報(bào)的周期間隔也視具體情況而定，一般為50～500毫秒。
步驟102根據(jù)移動(dòng)臺(tái)上報(bào)的多次定位測量報(bào)告得到移動(dòng)臺(tái)的多個(gè)位置信息；RNC根據(jù)收到的N次移動(dòng)臺(tái)定位測量報(bào)告，得到N個(gè)相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)位置信息。定位測量報(bào)告的內(nèi)容隨著定位方法的不同而改變，有的定位測量報(bào)告直接就是移動(dòng)臺(tái)的位置信息，有的則需對定位測量報(bào)告進(jìn)行處理才能得到移動(dòng)臺(tái)的位置信息，其中，所述定位方法可為CELLID定位方法、OTDOA定位方法、或AGPS定位方法等。比如，在基于移動(dòng)臺(tái)的AGPS定位技術(shù)中，移動(dòng)臺(tái)上報(bào)給RNC的AGPS測量結(jié)果就是移動(dòng)臺(tái)的位置信息；而在基于網(wǎng)絡(luò)的AGPS定位技術(shù)中，RNC則需根據(jù)移動(dòng)臺(tái)上報(bào)的AGPS偽距測量結(jié)果及RNC側(cè)從AGPS參考接收機(jī)獲得的GPS原始數(shù)據(jù)，計(jì)算得到移動(dòng)臺(tái)的位置信息。具體RNC如何根據(jù)移動(dòng)臺(tái)上報(bào)的定位測量報(bào)告得到移動(dòng)臺(tái)的位置信息屬于現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)容，在此不再贅述。
步驟103對所得到的移動(dòng)臺(tái)的多個(gè)位置信息進(jìn)行平滑濾波，并將平滑濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)的最終定位結(jié)果。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，一般單次定位測量的誤差比較大，且這些誤差為各個(gè)方向均勻的隨機(jī)誤差，因此，本發(fā)明中RNC對移動(dòng)臺(tái)的N個(gè)位置信息進(jìn)行平滑濾波，并將平滑濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)的最終定位結(jié)果，以減小誤差獲得更好的定位精度。位置信息包括經(jīng)度、緯度和高度，分別用LONG、LAT和ALT表示，相應(yīng)的，對多個(gè)位置信息進(jìn)行平滑濾波，就是分別對多個(gè)位置信息中的經(jīng)度、緯度、高度做平滑濾波。平滑濾波的方法有很多種，下面以平均濾波和α濾波為例，說明本發(fā)明中的平滑濾波處理過程。
一、平均濾波平均濾波是指取移動(dòng)臺(tái)多個(gè)位置信息的平均值作為移動(dòng)臺(tái)的最終定位結(jié)果，即對所得到的移動(dòng)臺(tái)多個(gè)位置信息中的經(jīng)度、緯度、高度分別取平均值，并將獲得的經(jīng)度平均值、緯度平均值、高度平均值分別作為移動(dòng)臺(tái)最終定位結(jié)果的經(jīng)度、緯度、高度。具體操作如下LONGN＝(LONGO1+LONGO2+…+LONGON)/N，LATN＝(LATO1+LATO2+…+LATON)/N，ALTN＝(ALTO1+ALTO2+…+ALTON)/N。
其中，N表示平均濾波長度，此處平均濾波長度與所得到的位置信息個(gè)數(shù)相同；LONGOn、LATOn、ALTOn分別表示第n次測量得到的位置信息中的原始經(jīng)度、原始緯度、原始高度，其中，n＝1，2，…，N；LONGN、LATN、ALTN分別表示平均濾波后的經(jīng)度平均值、緯度平均值、高度平均值，并分別作為最終定位結(jié)果的經(jīng)度、緯度、高度。
二、α濾波
α濾波是指對移動(dòng)臺(tái)多個(gè)位置信息逐一進(jìn)行α濾波，并將最終α濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)的最終定位結(jié)果，即對所得到的移動(dòng)臺(tái)的多個(gè)位置信息中的經(jīng)度逐一進(jìn)行α濾波，并將獲得的經(jīng)度最終α濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)最終定位結(jié)果的經(jīng)度；對所得到的移動(dòng)臺(tái)的多個(gè)位置信息中的緯度逐一進(jìn)行α濾波，并將獲得的緯度最終α濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)最終定位結(jié)果的緯度；對所得到的移動(dòng)臺(tái)的多個(gè)位置信息中的高度逐一進(jìn)行α濾波，并將獲得的高度最終α濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)最終定位結(jié)果的高度。具體操作如下LONGn＝α·LONGOn+(1-α)·LONGn-1，LATn＝α·LATOn+(1-α)·LATn-1，ALTn＝α·ALTOn+(1-α)·ALTn-1。
其中，n＝2，3，…，N，N表示α濾波長度，此處，所述濾波長度與位置信息的個(gè)數(shù)相同；LONGOn、LATOn、ALTOn分別表示第n次測量得到的位置信息中的原始經(jīng)度、原始緯度、原始高度；LONGn、LATn、ALTn分別表示第n次α濾波后的經(jīng)度、緯度、高度；通常，將第一次測量得到的位置信息中的原始經(jīng)度LONGO1、原始緯度LATO1、原始高度ALTO1直接作為α濾波的初始經(jīng)度LONG1、初始緯度LAT1、初始高度ALT1，即LONG1＝LONGO1，LAT1＝LATO1，ALT1＝ALTO1；對于α濾波，當(dāng)前原始測量值在當(dāng)前濾波結(jié)果中所占的權(quán)重是α，前一次濾波結(jié)果在當(dāng)前濾波結(jié)果中所占的權(quán)重是(1-α)，且α可調(diào)。α可設(shè)置為0～1之間的任何值，其取值范圍視具體情況而定，若α取值為1，則濾波后的值與原始測量值完全相同，相當(dāng)于沒有濾波；若α為0，則每次濾波后的值均為初始值。α取值越大，則當(dāng)前原始測量值對當(dāng)前濾波結(jié)果的影響就越大，一般實(shí)際應(yīng)用中，很少取α為0或1的極端情況，通常α的值設(shè)置在0.05～0.2之間。
當(dāng)n＝N時(shí)，α濾波結(jié)束，第N次α濾波結(jié)果即為最終α濾波結(jié)果，并將經(jīng)度最終α濾波結(jié)果LONGN、緯度最終α濾波結(jié)果LATN、高度最終α濾波結(jié)果ALTN分別作為最終定位結(jié)果的經(jīng)度、緯度、高度。
圖2所示為本發(fā)明的一具體實(shí)施例定位結(jié)果示意圖，圖2中以AGPS定位技術(shù)為例，給出了單次AGPS定位結(jié)果及經(jīng)過平均濾波或α濾波后的AGPS定位結(jié)果，其中，N＝20，α＝0.1。圖2中的正方形表示被測試移動(dòng)臺(tái)的實(shí)際地理位置；五角星表示單次AGPS定位結(jié)果，共有20個(gè)；圓點(diǎn)表示對20個(gè)單次AGPS定位結(jié)果進(jìn)行平均濾波后的AGPS定位結(jié)果；菱形點(diǎn)表示對20個(gè)單次AGPS定位結(jié)果進(jìn)行α濾波后的AGPS定位結(jié)果。從圖中可見，經(jīng)過平均濾波或α濾波等平滑濾波處理之后的定位精度，要比單次定位精度好得多。

表1表1所示為針對圖2實(shí)施例所得到的單次AGPS定位誤差及經(jīng)過平均濾波或α濾波后的AGPS定位誤差比較。由表1可看出，單次AGPS平均定位誤差達(dá)20米以上，而經(jīng)過平滑濾波處理后的AGPS定位誤差可縮小到5米以內(nèi)。本實(shí)施例中，移動(dòng)臺(tái)初次上報(bào)AGPS定位測量報(bào)告的時(shí)延為10秒，隨后多次上報(bào)定位測量報(bào)告的周期為100毫秒，即RNC完成本發(fā)明中整個(gè)定位過程的時(shí)延約為12秒。
可見，本發(fā)明所提供的定位方法可在增加少量定位時(shí)延的基礎(chǔ)上，使定位精度得到很大的提高。
以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)臺(tái)的定位方法，其特征在于，該方法包括以下步驟A、由移動(dòng)臺(tái)上報(bào)一次以上定位測量報(bào)告，根據(jù)移動(dòng)臺(tái)上報(bào)的一次以上定位測量報(bào)告得到移動(dòng)臺(tái)的一個(gè)以上位置信息；B、對所得到的移動(dòng)臺(tái)的一個(gè)以上位置信息進(jìn)行平滑濾波，并將平滑濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)的最終定位結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A所述由移動(dòng)臺(tái)上報(bào)一次以上定位測量報(bào)告為無線網(wǎng)絡(luò)控制器通過設(shè)置下發(fā)測量控制消息參數(shù)，命令移動(dòng)臺(tái)上報(bào)一次以上定位測量報(bào)告。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述測量控制消息參數(shù)包括上報(bào)方式、上報(bào)次數(shù)和上報(bào)間隔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述上報(bào)方式為周期性上報(bào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述上報(bào)次數(shù)為10～20次之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述上報(bào)間隔為50～500毫秒之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置信息包括經(jīng)度、緯度和高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述平滑濾波為平均濾波；則所述步驟B為對所得到的移動(dòng)臺(tái)的一個(gè)以上位置信息中的經(jīng)度、緯度、高度分別取平均值，并將獲得的經(jīng)度平均值、緯度平均值、高度平均值分別作為移動(dòng)臺(tái)最終定位結(jié)果的經(jīng)度、緯度、高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述平滑濾波為α濾波；該方法進(jìn)一步包括設(shè)置α的值；則所述步驟B為對所得到的移動(dòng)臺(tái)的多個(gè)位置信息中的經(jīng)度逐一進(jìn)行α濾波，并將獲得的經(jīng)度最終α濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)最終定位結(jié)果的經(jīng)度；對所得到的移動(dòng)臺(tái)的多個(gè)位置信息中的緯度逐一進(jìn)行α濾波，并將獲得的緯度最終α濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)最終定位結(jié)果的緯度；對所得到的移動(dòng)臺(tái)的多個(gè)位置信息中的高度逐一進(jìn)行α濾波，并將獲得的高度最終α濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)最終定位結(jié)果的高度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述α的值設(shè)置于0.05～0.2之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種移動(dòng)臺(tái)的定位方法，該方法中，無線網(wǎng)絡(luò)控制器通過設(shè)置下發(fā)測量控制消息參數(shù)，命令移動(dòng)臺(tái)上報(bào)多次定位測量報(bào)告，并根據(jù)移動(dòng)臺(tái)上報(bào)的多次定位測量報(bào)告得到移動(dòng)臺(tái)的多個(gè)位置信息，然后對移動(dòng)臺(tái)的多個(gè)位置信息進(jìn)行平滑濾波，將平滑濾波結(jié)果作為移動(dòng)臺(tái)的最終定位結(jié)果。本發(fā)明所提供的定位方法綜合多個(gè)測量結(jié)果對移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行定位，因此能有效提高移動(dòng)臺(tái)的定位精度。
文檔編號H04W24/10GK1859755SQ200510127579
公開日2006年11月8日 申請日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月5日
發(fā)明者徐斌 申請人:華為技術(shù)有限公司