衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)綜述

莊春華，趙治華，張益青，羅巧梅

（北京環(huán)球信息應(yīng)用開(kāi)發(fā)中心，北京 100094）

1 引言

近年來(lái)，無(wú)線通信、網(wǎng)絡(luò)、嵌入式計(jì)算、無(wú)線傳感網(wǎng)以及其它技術(shù)的飛速發(fā)展，使得人們生活的三維物理空間中充滿了海量的數(shù)據(jù)和信息，促使位置服務(wù)的功能從原有的定位服務(wù)（Where am I？）、位置感知服務(wù)（Where are you？）向情景感知服務(wù)（Context aware service？）發(fā)展。具有無(wú)縫位置服務(wù)的普適計(jì)算（ubiquitous computing或者pervasive computing）平臺(tái)，將使人們可以在生活和工作環(huán)境中隨時(shí)、隨地得到位置信息和服務(wù)，無(wú)縫定位技術(shù)將在現(xiàn)代社會(huì)生活中發(fā)揮著日益重要的作用［1］。

無(wú)縫定位技術(shù)是指在人類活動(dòng)的地上、地下空間和外層空間范圍內(nèi)，能夠聯(lián)合采用不同定位技術(shù)以達(dá)到對(duì)各種定位應(yīng)用的無(wú)縫覆蓋，同時(shí)保證各種場(chǎng)景下定位技術(shù)、定位算法、定位精度和覆蓋范圍的平滑過(guò)渡和無(wú)縫連接。它是當(dāng)前無(wú)線定位技術(shù)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在該領(lǐng)域進(jìn)行了多年探索，但是到目前為止，還沒(méi)有在任意真正信道環(huán)境下（尤其是在鬧市區(qū)）滿足高精度無(wú)縫定位要求的實(shí)用系統(tǒng)出現(xiàn)［2］。

本文對(duì)常用的室內(nèi)外定位技術(shù)進(jìn)行了介紹，總結(jié)了國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者在無(wú)縫定位技術(shù)、算法、系統(tǒng)等領(lǐng)域的研究成果，并對(duì)無(wú)縫定位技術(shù)面臨的問(wèn)題以及發(fā)展方向進(jìn)行了探討。

2 常用的室內(nèi)外定位技術(shù)

無(wú)線定位技術(shù)有多種分類方式，按照定位所采用的基礎(chǔ)設(shè)施的不同，定位技術(shù)可分為基于衛(wèi)星的定位、基于射頻信號(hào)的定位、基于自包含傳感器的定位等三大類。圖1給出了常用的室內(nèi)外定位技術(shù)所用到的傳感器［3］。

不同的定位技術(shù)由于使用的定位信號(hào)、定位方法不同，導(dǎo)致可獲得的定位精度以及適用的環(huán)境存在較大差別。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)定位精度、功耗、成本等具體要求進(jìn)行選擇。圖2顯給出了現(xiàn)有定位系統(tǒng)的定位性能、定位測(cè)量技術(shù)與應(yīng)用環(huán)境［4］。

2.1 GNSS定位技術(shù)

圖1 導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星及常用的定位傳感器

全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（global navigation satellite systemGNSS 是所有在軌工作的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的總稱［5］。GNSS定位的基本原理是測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)交會(huì)出接收機(jī)的具體位置［6］。GNSS定位至少需要接收到4顆衛(wèi)星信號(hào)才能求解出自身坐標(biāo)，在空曠的室外環(huán)境中，終端可以暢通無(wú)阻地接收到足夠的衛(wèi)星信號(hào)實(shí)現(xiàn)高精度定位。但是在城市峽谷區(qū)域，終端和衛(wèi)星之間有高山、建筑物、隧道等物體或地面阻擋時(shí)，終端無(wú)法接收到4顆以上的衛(wèi)星，就難以實(shí)現(xiàn)有效定位。

2.2 基于射頻信號(hào)的定位技術(shù)

無(wú)線通信技術(shù)和各種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為無(wú)縫定位提供了基礎(chǔ)和軟硬件環(huán)境，利用射頻信號(hào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)定位已成為定位研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，主要無(wú)線定位技術(shù)有無(wú)線保真（wireless fidelity，WiFi）［7］、射頻識(shí)別（radio frequency identification，RFID）［8］、超寬帶（ultra wide band，UWB）［9］、偽衛(wèi)星［10］、移動(dòng)通信［11］、藍(lán)牙（Bluetooth）［12］、紫蜂（ZigBee）［13］、紅外線［14］、超聲波［15］、電視（TV）信號(hào)［16］等來(lái)進(jìn)行定位，表1為基于射頻信號(hào)定位技術(shù)。

表1 基于射頻信號(hào)的定位技術(shù)

2.3 基于自包含傳感器的定位技術(shù)

基于射頻信號(hào)的定位技術(shù)需要移動(dòng)通信基站、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)、信號(hào)發(fā)射塔或中繼器等外部設(shè)施支持，和預(yù)先建立室內(nèi)環(huán)境的接收信號(hào)強(qiáng)度指示（received signal strength indication，RSSI）數(shù)據(jù)庫(kù)，增加了行人導(dǎo)航服務(wù)提供商的建設(shè)成本，而且用戶只能在這種環(huán)境下獲取位置信息，限制了導(dǎo)航的范圍，而基于自包含傳感器的定位技術(shù)具有導(dǎo)航定位自主性和連續(xù)性等優(yōu)點(diǎn)。

最普遍的自包含傳感器包括慣性傳感器（加速度計(jì)和陀螺儀）磁羅盤、氣壓計(jì)和傾斜儀等，這些傳感器也叫做航跡推算（dead reckoning，DR）傳感器。另外借鑒移動(dòng)機(jī)器人同步定位和制圖（simultaneous location and mapping，SLAM）的原理，還可以引入視覺(jué)傳感器［17］、和激光雷達(dá)［18］等傳感器?；诓煌奈锢硖匦院蛻?yīng)用環(huán)境，這些傳感器可以相互組合實(shí)現(xiàn)不同的配置方案，如陀螺和加速度計(jì)組合的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，磁力計(jì)和加速度計(jì)組成的無(wú)漂移定位方法，陀螺儀、磁力計(jì)和加速度計(jì)冗余定位方法等。

3 無(wú)縫定位的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 無(wú)縫定位體系結(jié)構(gòu)

無(wú)縫定位體系結(jié)構(gòu)主要涉及到無(wú)縫定位基礎(chǔ)設(shè)施、統(tǒng)一坐標(biāo)系、時(shí)間系統(tǒng)、通信設(shè)施和軟硬件框架等方面。

無(wú)縫定位基礎(chǔ)設(shè)施是指各種定位傳感器網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的集合，包括GNSS的地面增強(qiáng)和連續(xù)跟蹤站構(gòu)成全球一體化的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，城市的各種無(wú)線通信與電視廣播基站，室內(nèi)環(huán)境下已有的各種定位傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等。這既包括利用現(xiàn)有的定位基礎(chǔ)設(shè)施，也包括城市環(huán)境下的多種泛在無(wú)線信號(hào)源以及根據(jù)實(shí)際需要專門布設(shè)的各種小規(guī)模的定位傳感器網(wǎng)絡(luò)。無(wú)縫定位信息基礎(chǔ)設(shè)施是建立無(wú)縫定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是必要條件。

統(tǒng)一坐標(biāo)系。按照現(xiàn)有的無(wú)縫定位基礎(chǔ)設(shè)施層次，可以劃分出若干個(gè)層級(jí)：全球框架、區(qū)域框架、城市框架、街區(qū)學(xué)?？蚣堋误w建筑框架和樓層平面框架，依次由上一層坐標(biāo)框架為下一層提供坐標(biāo)基準(zhǔn)，也可以采用空間信息網(wǎng)格作為支持。

時(shí)間系統(tǒng)。時(shí)間作為定位中重要的信息，可以按照統(tǒng)一坐標(biāo)系的層級(jí)將GNSS提供的時(shí)間基準(zhǔn)通過(guò)無(wú)縫定位基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行分層時(shí)間傳遞服務(wù)，依次向下一級(jí)傳感器網(wǎng)絡(luò)提供時(shí)間基準(zhǔn)。

通信設(shè)施。采用現(xiàn)有的各種通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施以及無(wú)縫定位系統(tǒng)自身的通信功能，為各種服務(wù)應(yīng)用和各種定位輔助信息的傳遞提供穩(wěn)定的通信保障。

軟硬件的框架。無(wú)縫定位硬件層面指不同接口之間的協(xié)同與集成，軟件層面主要是定位軟件的框架結(jié)構(gòu)。

3.2 無(wú)縫定位的主要算法

無(wú)縫定位算法主要是針對(duì)多種無(wú)線定位技術(shù)，例如全球定位系統(tǒng)（global positioning system，GPS）、無(wú) 線 局 域 網(wǎng) 絡(luò)（wireless local area networks，WLAN）、紫蜂（ZigBee）和超寬帶（ultra wide band，UWB）等中多源定位觀測(cè)量，例如RSSI、到達(dá)時(shí)間（time of arrival，TOA）、到達(dá)時(shí)間差（time difference of arrival，TDOA）和 小區(qū)識(shí)別碼（cell identity，Cell－ID）以及其他類型的定位傳感器（加速度和高度計(jì)等）的定位觀測(cè)量構(gòu)建統(tǒng)一的融合定位模型，包括多種技術(shù)共用模式下的自動(dòng)切換集成以及平穩(wěn)過(guò)渡等相關(guān)技術(shù)的研究；針對(duì)城市和室內(nèi)復(fù)雜非視線傳播環(huán)境下對(duì)各種無(wú)線信號(hào)定位產(chǎn)生影響的誤差源進(jìn)行鑒別和消除技術(shù)；以及在定位解算過(guò)程中需要運(yùn)用到的數(shù)據(jù)處理技等。

3.2.1 常用的定位解算算法

基于測(cè)距的定位機(jī)制是通過(guò)測(cè)量相鄰節(jié)點(diǎn)間的實(shí)際距離或方位進(jìn)行定位。在基于測(cè)距方式解算算法中，測(cè)量節(jié)點(diǎn)間距離或方位時(shí)采取的方法有TOA，TDOA和到達(dá)角（arrival of angle，AOA）等，圖3是基于測(cè)距的算法原理圖。

圖3 基于測(cè)距的算法原理圖

非測(cè)距的算法主要有傳播模型法、位置指紋法、基于Cell－ID的定位方法、行人航跡推算（pedestrian dead reckoning，PDR）方法［19］等。

3.2.2 非視距誤差源鑒別和消除算法

1）非視距消除算法

由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)射的無(wú)線電波具有視距傳輸特性，故非視距傳播是測(cè)距、測(cè)角定位系統(tǒng)的主要誤差源，目前已提出的非視距（non line of sigh，NLOS）消除方法可以分為兩大類，一類是誤差模型法，一類是非模型法。誤差模型法是利用信道模型假設(shè)出NLOS誤差的分布。非模型法又可以分為利用測(cè)量數(shù)據(jù)空間冗余度；利用測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)間冗余度；利用幾何約束三類［20］。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出的NLOS消除方法有誤差模型 法［21］、散 射 體 模 型 重 構(gòu) 法［22］、 殘 差 比 對(duì) 法［23］、加權(quán)定位法［24］、幾何約束法［25］、距離尺度因子法［26］、卡爾曼濾波重構(gòu)法［27］等。NLOS誤差傳播問(wèn)題已經(jīng)成為目前定位技術(shù)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，已經(jīng)提出的各種NLOS誤差消除算法，都是在各種假設(shè)和限定條件下提出的優(yōu)化方法，到目前為止，還沒(méi)有一種真正簡(jiǎn)單有效、廣泛適用的非視距誤差消除算法提出。如何鑒別并消除NLOS誤差的影響，或提出符合NLOS誤差分布規(guī)律的誤差模型，提高定位的精度，是無(wú)縫定位技術(shù)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵［2］。

2）抗多徑干擾估計(jì)算法的研究

在基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)中，多徑干擾是影響定位精度的主要因素之一，尋找具有抗多徑干擾能力的時(shí)延估計(jì)算法也是無(wú)線定位技術(shù)研究的重點(diǎn)。目前主要的抗多徑干擾時(shí)延估計(jì)算法有基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的到達(dá)時(shí)間［28］、多徑聯(lián)合估計(jì)算法［29］、RAKE結(jié)構(gòu)的 TDOA 估計(jì)器［30］、高分辨率抗多徑干擾時(shí)延估計(jì)方法［31］、TLS－ESPRIT（total least squares version of estimation of signal parameters via rotational invariance technique）時(shí)延估計(jì)方法等［32］。

3.2.3 定位解算與精度評(píng)定算法

1）定位解算算法

目前定位解算算法研究比較成熟，主要的定位算法有基于最小二乘（LS）的定位求解算法［33］、二重最小二乘算法［34］、泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)算法［35］、Fang算 法［36］、球面相交算法［37］和分類征服算法［38］。

2）定位精度評(píng)定方法

為了正確評(píng)價(jià)各種定位算法的定位性能，需要首先確定評(píng)價(jià)定位準(zhǔn)確率的指標(biāo)。目前最常用的指標(biāo)是定位解均方誤差（MSE）、均方根誤差（RMSE）、克拉美羅下界（CRLB）、幾何精度因子（GDOP）、圓誤差概率（CEP）。累計(jì)分布函數(shù)（cumulative distribution function，CDF）也常被作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，CDF是指在某個(gè)精度門限下的定位結(jié)果的次數(shù)在總定位次數(shù)中所占的比例。其他的評(píng)價(jià)指標(biāo)還有圓／球誤差概率、幾何精度因子（geometric dilution of precision，GDOP）和相對(duì)誤差等。

3.2.4 多傳感器數(shù)據(jù)融合算法

目前還沒(méi)有一種通用的融合多傳感器信息的方法，一般要根據(jù)具體的應(yīng)用背景而定。在聯(lián)合不同信息系統(tǒng)，處理來(lái)自不同傳感器的信息時(shí)，按照信息層次，可以將信息融合分為三個(gè)層次，即底層的原始信息融合、中間層的目標(biāo)級(jí)融合，以及高層的決策級(jí)融合［39］。圖4為多傳感器數(shù)據(jù)融合模式。

圖4 多傳感器數(shù)據(jù)融合

在無(wú)縫定位技術(shù)中，常用的信息融合算法主要有綜合平均法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、加權(quán)最小二乘、卡爾曼濾波、貝葉斯估計(jì)、模糊邏輯法、D－S法（dempster shafter）、專家系統(tǒng)等。在進(jìn)行多源、異構(gòu)定位技術(shù)融合以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫定位的研究中，信息融合的工作十分重要，除前述幾種常用的信息融合方法，還有品質(zhì)因數(shù)、模板方法、聚類分析以及統(tǒng)計(jì)決策等。

3.2.5 定位模式的切換準(zhǔn)則

切換是指由于衛(wèi)星的運(yùn)行或用戶的移動(dòng)，使用戶接收到的衛(wèi)星數(shù)目或無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)生變化的情況。實(shí)質(zhì)就是定位模式重新選擇的過(guò)程，對(duì)定位精度和定位可用性具有重要影響。切換不僅增加了定位系統(tǒng)中需更新的信息通信量，而且為定位程序的運(yùn)行帶來(lái)了額外的負(fù)擔(dān)，因此需要對(duì)切換策略進(jìn)行研究。圖5為無(wú)縫定位切換基本情況。

圖5 無(wú)縫定位切換基本情況

切換策略基本原則是具有較低的時(shí)延、較小的切換頻率及較少的切換次數(shù)［40］。在組合定位系統(tǒng)中，可采用的切換準(zhǔn)則主要以下幾種：最大可用性準(zhǔn)則、最大定位精度準(zhǔn)則、最小負(fù)荷準(zhǔn)則。

3.3 典型的室內(nèi)外無(wú)縫定位系統(tǒng)

綜合GNSS以及各種傳感器，國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)推出了各種室內(nèi)外無(wú)縫定位系統(tǒng)，部分系統(tǒng)已經(jīng)得到實(shí)際應(yīng)用。

其中Skyhook公司提出了混合定位系統(tǒng)XPS，XPS是基于軟件的定位解決方案，定位時(shí)綜合利用WiFi、GPS和蜂窩網(wǎng)絡(luò)信息獲得用戶位置，其定位精度可達(dá)10～20m，是目前最成熟的無(wú)縫定位解決方案［41］。

滿足美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)（Federal Communications Commission，F(xiàn)CC）的輔助全球定位系統(tǒng)（assisted global positioning system，A－GPS）和GPSone技術(shù)，這兩種定位技術(shù)同時(shí)采用了無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)和GPS衛(wèi)星信號(hào)，改善了定位的可用性、靈敏性、精確度和定位耗時(shí)［42－43］。

日本宇宙開(kāi)發(fā)局于2009年推出了新的室內(nèi)精確定位系統(tǒng)（indoor messaging system，IMES），該系統(tǒng)通過(guò)一些預(yù)置在室內(nèi)的信號(hào)發(fā)射器、移動(dòng)設(shè)備中經(jīng)過(guò)修改的內(nèi)嵌固件、以及相應(yīng)的信息服務(wù)器，組成了無(wú)縫的室內(nèi)定位系統(tǒng)［44］。

國(guó)內(nèi)的唐恩科技公司于2005年底開(kāi)發(fā)出國(guó)內(nèi)第一套民用UWB定位系統(tǒng)iLocate無(wú)縫定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了核心定位引擎，可以融合多種無(wú)線傳感信號(hào)進(jìn)行無(wú)縫定位［45］。

歐空局研發(fā)的室內(nèi)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)定位演示器（demonstrator for indoor GNSS positioning，DINGPOS）［46］聯(lián)合使用了能在室內(nèi)接收到GPS和伽利略信號(hào)的高靈敏度接收器和輔助定位傳感器如加速器和陀螺儀傳感器、WiFi等，并結(jié)合地圖匹配技術(shù)可依據(jù)當(dāng)前建筑的計(jì)算機(jī)模型綜合本地現(xiàn)有的數(shù)據(jù)在室內(nèi)外進(jìn)行無(wú)縫定位。

國(guó)內(nèi)的北京郵電大學(xué)研制了天地一體化的TC－OFDM定位與通信融合新型信號(hào)體制，構(gòu)建了天地一體的室內(nèi)外無(wú)縫定位體系，實(shí)現(xiàn)了基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的高精度室內(nèi)外無(wú)縫定位與融合衛(wèi)星導(dǎo)航的室外高精度定位，它水平定位精確到3m，高度定位精確到1m，能有效提高北斗系統(tǒng)的定位速度、精度、范圍與核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，滿足北斗系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展的迫切需求。

美國(guó)的WiFiSLAM公司采用結(jié)合WiFi網(wǎng)絡(luò)的 “印跡”及手機(jī)內(nèi)置的加速度計(jì)和指南針來(lái)進(jìn)行定位，它能夠在沒(méi)有定位數(shù)據(jù)庫(kù)信息的區(qū)域快速建立起定位服務(wù)，精度可達(dá)到所在位置的 “十幾步”之內(nèi)。通過(guò)導(dǎo)航的算法用來(lái)處理WiFi網(wǎng)絡(luò)“印跡”和人的腳步的變換模式，在電腦系統(tǒng)中重現(xiàn)人曾走過(guò)的路途，隨后那條蹤跡會(huì)與建筑物的地圖相結(jié)合，從而使WiFiSLAM告訴用戶他們?cè)谶@個(gè)環(huán)境中的所在位置。

4 無(wú)縫定位服務(wù)與應(yīng)用模式

無(wú)縫定位服務(wù)面向的是廣大的空間信息社會(huì)化用戶群，無(wú)縫定位系統(tǒng)一旦構(gòu)建實(shí)施，需要有足夠的用戶群體來(lái)支撐。無(wú)縫定位在系統(tǒng)服務(wù)層面要考慮到終端用戶的各種需求，包括合適的定位精度和與之相匹配的電子地圖顯示模式，還要考慮定位服務(wù)和各種空間數(shù)據(jù)的服務(wù)與收費(fèi)模式。

無(wú)縫定位應(yīng)針對(duì)用戶群體多樣化的特征，要求在相應(yīng)的電子地圖顯示模式和終端服務(wù)模式方面考慮到用戶的實(shí)際需求，以最簡(jiǎn)單有效的可視化方式、快捷便利的定位技術(shù)來(lái)為用戶提供可靠的空間信息數(shù)據(jù)服務(wù)。終端的接入模式也可以根據(jù)需要以用戶終端為主，或者充分利用現(xiàn)有的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，將部分的數(shù)據(jù)服務(wù)以網(wǎng)絡(luò)的形式提供給用戶使用。此外，還應(yīng)針對(duì)定位技術(shù)和服務(wù)進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化、組件化、網(wǎng)絡(luò)化、自適應(yīng)化、集成化、智能化等方面的研究。

5 無(wú)縫定位面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展方向

5.1 無(wú)縫定位技術(shù)存在的問(wèn)題

無(wú)縫定位技術(shù)還面臨以下幾個(gè)問(wèn)題：難以依靠單一的無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫定位，如GNSS技術(shù)無(wú)法在封閉空間發(fā)揮其高精度定位的特點(diǎn)；各種定位信號(hào)無(wú)法覆蓋多個(gè)不同區(qū)域，需要解決室內(nèi)外連接區(qū)域的無(wú)縫連接問(wèn)題；無(wú)線信號(hào)在室內(nèi)外NLOS傳播環(huán)境下的復(fù)雜傳播信道；無(wú)縫定位系統(tǒng)所需的統(tǒng)一的坐標(biāo)和時(shí)間系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施和軟硬件成本、合適的移動(dòng)定位設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題；公眾無(wú)線服務(wù)的定位服務(wù)模式；其他諸如支持開(kāi)放式服務(wù)的應(yīng)用編程接口（application programming interface，API）、電源、隱私安全等問(wèn)題［47］。

5.2 無(wú)縫定位算法研究重點(diǎn)

（1）進(jìn)一步研究基本定位方法和定位算法，提出新的定位方法和原理，重點(diǎn)研究定位算法的抗NLOS和抗多徑、多址干擾能力。

（2）在現(xiàn)有定位算法研究基礎(chǔ)上，深入研究影響定位精度的主要誤差源，嘗試建立符合實(shí)際的誤差模型或?qū)τ绊懚ㄎ痪鹊恼`差統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行適當(dāng)假定和合理描述；重點(diǎn)研究如何減少或消除NLOS傳播和多徑干擾對(duì)定位精度的影響。

（3）針對(duì)影響時(shí)延估計(jì)精度的多徑干擾問(wèn)題，重點(diǎn)研究在蜂窩移動(dòng)信道環(huán)境下的抗多徑時(shí)延估計(jì)算法，提高時(shí)延估計(jì)的準(zhǔn)確度。

（4）充分利用現(xiàn)有的各種定位方法和定位數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合或數(shù)據(jù)融合定位。

5.3 無(wú)縫定位發(fā)展趨勢(shì)

（1）開(kāi)展導(dǎo)航與位置服務(wù)技術(shù)研究，突破GPS／北斗系統(tǒng)雙系統(tǒng)高精度軟硬件接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)與電子羅盤、慣性導(dǎo)航與地圖匹配技術(shù)相融合，開(kāi)發(fā)出城市道路和高遮擋地區(qū)不間斷定位和導(dǎo)航的軟硬件系統(tǒng)。

（2）以無(wú)線 WiFi、藍(lán)牙、空氣聲學(xué)定位、慣性導(dǎo)航和環(huán)境場(chǎng)匹配技術(shù)為基礎(chǔ)，在無(wú)線定位中融入光學(xué)、慣性、電磁場(chǎng)和超聲波等技術(shù)，通過(guò)多傳感器集成和數(shù)據(jù)融合算法的研究，研究出性價(jià)比高的室內(nèi)定位系統(tǒng)。

（3）突破GNSS技術(shù)與地面移動(dòng)通信網(wǎng)、無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)、地面物聯(lián)網(wǎng)、室內(nèi)地下導(dǎo)航定位系統(tǒng)之間高可靠性通訊技術(shù)和方法，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外、地上地下無(wú)縫、高精度、高可用性的空間定位。

（4）減少定位算法對(duì)前期環(huán)境勘測(cè)的依賴，進(jìn)一步提高定位準(zhǔn)確性及速度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的軟件層替代原本硬器件完成的功能，即硬件功能的軟件無(wú)線電化。利用各種認(rèn)知的無(wú)線電技術(shù)如無(wú)線頻譜感知技術(shù)來(lái)提升泛在無(wú)線信號(hào)在無(wú)縫定位中所發(fā)揮的作用。

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