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全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)在室内或室内外交界处等多径干扰的复杂环境下伪距测量精度不高,定位精度不佳,甚至无法定位.第5代通信系统(5G)是我国目前大力发展的移动通信系统,其特征在于基站密度高,室内外覆盖性强,通信带宽大,因此具备精确测量基站与用户终端相对距离的潜力.融合5G与GNSS信号进行定位,可有效解决GNSS覆盖性不足,城市峡谷定位精度低等问题.本文通过对不同场景下的多径干扰进行定量分析,使用蒙特卡洛仿真的方法论证了几种典型的多径干扰条件下5G/GNSS融合系统的水平定位性能上下限.仿真结果表明,在室内或室内外交界处等多径干扰严重的环境下,室内布设足够的5G基站并融合5G带内资源后可以使定位精度达到亚米级.

需解决的主要技术难题

需解决的主要技术难题：

5G网络辅助的GNSS定位原理,包括基于UE的GNSS定位和UE辅助的GNSS定位,5G网络的低时延特性使得UE辅助的GNSS定位方法可能用于高速移动的UE.然后分析了UE辅助的GNSS定位精度,当UE移动速度为200 km/h时,对于eMBB TDD SCS=30 kHz,eMBB FDD SCS=15 kHz和uRLLC,由于网络时延造成的GNSS定位误差分别是*** m,*** m和*** m.最后分析了UE GNSS接收机上报的原始测量数据的影响因素和大小,对于BDS和GPS,一次上报的测量数据分别是4238bit和5650 bit,一次同时上报BDS和GPS的测量数据是9888 bit.

期望实现的主要技术目标

拟实现的主要技术目标/具体指标：

随着GPS,GLONASS,BDS,Galileo全球四大卫星导航系统的不断发展与完善,特别是我国北斗三号卫星导航系统的顺利部署,多模GNSS数据处理方法及应用的研究逐渐成为卫星导航领域的热点.大量研究表明,综合利用多个GNSS信号,能有效提高定位的稳定性与可靠性,尤其是在山区,城市,峡谷等卫星信号遮挡严重的地区,因此研究多模GNSS相对定位理论并与基线解算软件开发相结合有着重要意义和实用价值。

1、多模GNSS定位的基本模型与误差改正，对GNSS的时间系统和坐标系统进行对比分析并且实现四大系统的时空统一，详细介绍多模融合的函数模型随机模型,重点研究了高度角信噪比联合随机模型以及基于随机模型的验后方差估计定权法,实测数据表明该方法可以明显提高定位精度,虽然迭代次数平均增加了***次,但是实现复杂度在可接受范围内。

2、多模GNSS双差基线解算模型的构建.分析了单差-双差和参考站-参考星的双差观测值构建方法及其不足之处,并与全局搜索法作对比,通过实验数据得出:相同数据下,以参考站-参考星所得双差观测值数量为基准,单差双差法所得双差观测值数量仅为参考站-参考星的***%,全局搜索法所得双差观测值数量为参考站-参考星的***%,再结合历元可用性得出全局搜索法整体最优的结论;研究了基线解算模型病态性以及对模糊度解算。

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