留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

北斗+5G融合定位技术研究及应用进展

金耀 周又眉 张贺 张子宁 张晨芳 赵良 魏步征

金耀, 周又眉, 张贺, 张子宁, 张晨芳, 赵良, 魏步征. 北斗+5G融合定位技术研究及应用进展[J]. 全球定位系统, 2023, 48(4): 12-18. doi: 10.12265/j.gnss.2023091
引用本文: 金耀, 周又眉, 张贺, 张子宁, 张晨芳, 赵良, 魏步征. 北斗+5G融合定位技术研究及应用进展[J]. 全球定位系统, 2023, 48(4): 12-18. doi: 10.12265/j.gnss.2023091
JIN Yao, ZHOU Youmei, ZHANG He, ZHANG Zining, ZHANG Chenfang, ZHAO Liang, WEI Buzheng. Research and application progress of BeiDou+5G fusion positioning technology[J]. GNSS World of China, 2023, 48(4): 12-18. doi: 10.12265/j.gnss.2023091
Citation: JIN Yao, ZHOU Youmei, ZHANG He, ZHANG Zining, ZHANG Chenfang, ZHAO Liang, WEI Buzheng. Research and application progress of BeiDou+5G fusion positioning technology[J]. GNSS World of China, 2023, 48(4): 12-18. doi: 10.12265/j.gnss.2023091

北斗+5G融合定位技术研究及应用进展

doi: 10.12265/j.gnss.2023091
基金项目: 国家重点研发计划(2022YFB2804102)
详细信息
    作者简介:

    金耀:(1986—),男,硕士,高级工程师,研究方向为高精度定位及5G+北斗通导融合技术

    周又眉:(1976—),女,硕士,高级工程师,研究方向为5G网络架构设计

    张贺:(1971—),男,高级工程师,教授,CCSA TC618副主席,研究方向为北斗时间同步及5G光纤传输等

    张子宁:(1984—),男,博士,研究方向为全源定位融合、星地一体化组网

    通信作者:

    金 耀E-mail: gisthink@163.com

  • 中图分类号: P228.49

Research and application progress of BeiDou+5G fusion positioning technology

  • 摘要: 北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)面向全球提供高精度的定位服务,但在城市峡谷及室内等场景下难以发挥作用. 随着第五代移动通信技术(5th generation mobile communication technology, 5G)大规模商用及定位精度突破亚米级,北斗+5G融合定位,可构建泛在、无缝的室内外一体化定位解决方案,对我国实施定位、导航与授时战略具有重要意义. 本文总结了主要的无线定位技术原理和特征,介绍了移动通信网络定位技术的演进和最新的5G定位方法,将北斗+5G融合定位划分为增强定位和融合定位2个层级. 按照定位融合的耦合度,把融合定位分为加权融合定位和信号融合定位,并给出不同场景下北斗+5G融合定位的策略,最后介绍了北斗+5G融合定位的发展现状和推广应用情况,为北斗+5G融合定位研究及应用提供参考依据.

     

  • 图  1  TDOA定位示意图

    图  2  Multi-RTT定位示意图

    图  3  AOD/AOA定位示意图

    图  4  E-CID 定位示意图[30]

    图  5  A-BDS定位示意图

    图  6  北斗+5G融合定位示意图

    表  1  各场景北斗+5G定位融合策略

    场景主定位方式辅定位方式
    室外开阔区域北斗定位5G定位、A-BDS
    室外遮挡区域
    (≥4颗卫星)
    加权融合定位、A-BDS信号融合定位
    室外遮挡区域
    (1~3颗卫星)
    信号融合定位5G定位
    室内5G定位UWB、Wi-Fi、蓝牙等
    下载: 导出CSV
  • [1] 孙熙胜, 李滔, 毛兴, 等. 基于北斗UWB的高精度室内外定位系统与定位方法[J]. 集成电路应用, 2020, 37(5): 118-119.
    [2] 王君祎. 基于BD和UWB的室内外高精度无缝定位系统研究[D]. 沈阳: 沈阳航空航天大学, 2020.
    [3] 徐悦. 基于北斗和超宽带的组合定位技术研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学, 2020.
    [4] 蔡逸豪, 王潜心, 朱美国, 等. 北斗/超宽带组合定位的室内外过渡区无缝链接方法[J]. 全球定位系统, 2021, 46(3): 78-84. DOI: 10.12265/j.gnss.2021021901
    [5] 周振南, 邹进贵, 赵胤植, 等. 基于GNSS/UWB的室内外连续定位方法[J]. 全球定位系统, 2022, 47(5): 28-34. DOI: 10.12265/j.gnss.2022087
    [6] 关维国, 焦萌, 孙福明, 等. 基于北斗伪距差分与WiFi的室内外融合定位方法[J]. 传感器与微系统, 2019, 38(5): 13-16.
    [7] 王涛, 刘飞, 高羽佳, 等. 基于遗传算法与WiFi聚类算法结合的北斗农机精准调度[J]. 江苏大学学报(自然科学版), 2020, 41(4): 426-433,445.
    [8] 蔡金洋, 陈浙泊, 姜凤武. 基于Android的北斗/GPS/WiFi室内外定位系统设计[J]. 单片机与嵌入式系统应用, 2019, 19(2): 50-55.
    [9] 李颖, 方兴. 基于“北斗+WIFI”的智慧旅游景区云平台及关键技术研究[J]. 现代商业, 2017(15): 49-50. DOI: 10.3969/j.issn.1673-5889.2017.15.025
    [10] 赵娟, 白春, 胡亚辉, 等. 基于北斗卫星的船载无人机惯性导航定位系统[J]. 舰船科学技术, 2020, 42(8): 139-141.
    [11] 李松, 唐小妹, 孙鹏跃, 等. GNSS/INS紧组合最大熵卡尔曼滤波算法[J]. 全球定位系统, 2020, 45(4): 1-8. DOI: 10.13442/j.gnss.1008-9268.2020.04.001
    [12] 蒋文. 基于BDS/SINS的组合导航系统研究[D]. 兰州: 兰州理工大学, 2019.
    [13] 3GPP. TR38.857, Study on NR positioning enhancements, Version17.0. 0[S]. 2021.
    [14] 闫子春, 王小鹏, 王博辉, 等. 5G基站的改进加权质心室内定位算法[J]. 全球定位系统, 2021, 46(6): 44-48. DOI: 10.12265/j.gnss.2021071201
    [15] 李芳馨, 涂锐, 韩军强, 等. 基于5G 毫米波到达时间差的室内定位算法[J]. 全球定位系统, 2021, 46(2): 1-6. DOI: 10.12265/j.gnss.2021012901
    [16] HE D, CHEN X, PEI L, et al. Multi-BS spatial spectrum fusion for 2-D DOA estimation and localization using UCA in massive MIMO system[J]. IEEE transactions on instrumentation and measurement, 2021(99): 1-1. DOI: 10.1109/TIM.2020.3029363
    [17] 刘铭, 李听听, 陈刘伟, 等. 5G NR高精度室内定位系统设计[J]. 中国新通信, 2021, 23(15): 14-17. DOI: 10.3969/j.issn.1673-4866.2021.15.009
    [18] 刘经南. “5G+北斗”的意义、路径和愿景[J]. 网信军民融合, 2019, 30(11): 11-14.
    [19] 陈豫蓉. 5G与北斗高精度定位融合发展趋势分析[J]. 电信工程技术与标准化, 2020, 33(4): 1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1008-5599.2020.04.001
    [20] 邓中亮, 王翰华. “北斗+5G”融合发展机遇[J]. 卫星应用, 2021(11): 20-24. DOI: 10.3969/j.issn.1674-9030.2021.11.007
    [21] 刘海蛟, 刘硕, 刘文学, 等. 北斗+5G融合定位技术研究[J]. 信息通信技术与政策, 2021, 47(9): 41-46. DOI: 10.12267/j.issn.2096-5931.2021.09.007
    [22] 彭友志, 田野, 张炜程, 等. 5G/GNSS融合系统定位精度仿真分析[J]. 厦门大学学报(自然科学版), 2020, 59(1): 101-107.
    [23] 龚利, 赵延杰, 朱明辉. 一种基于北斗和5G技术融合的复杂环境下机车定位方法[J]. 北京交通大学学报, 2021, 45(2): 44-51. DOI: 10.11860/j.issn.1673-0291.20200062
    [24] 曹晓春, 张静, 林开钦, 等. “北斗+5G”联合定位与误差校正技术[J]. 遥测遥控, 2022, 43(6): 70-77. DOI: 10.12347/j.ycyk.20220328003
    [25] 薛嘉琛, 武建锋, 焦喜康, 等. 一种基于北斗+5G的联合定位系统[J]. 无线电工程, 2022, 52(6): 1004-1012. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3106.2022.06.011
    [26] 中华人民共和国国务院新闻办公室. 《新时代的中国北斗》白皮书[R/OL]. (2022-11-04)[2023-4-04]. http://www.beidou.gov.cn/yw/xwzx/202211/t20221104_24827.html.
    [27] 邓中亮, 王翰华, 刘京融. 通信导航融合定位技术发展综述[J]. 导航定位与授时, 2022(2): 9.
    [28] CHARITANETRA S, NOPPANAKEEPONG S. Mobile positioning location using E-OTD method for GSM network[C]//Student Conference on Research and Development, 2003. DOI: 10.1109/SCORED.2003.1459714
    [29] 3GPP. TS38.305, Stage 2 functional specification of User Equipment(UE) positioning in NG-RAN, Version 16.3. 0 [S]. 2020.
    [30] 肖皞, 宋喆女, 姜闻. 基于5G基站定位服务的应用探讨[J]. 电子测试, 2021(12): 59-60, 81.
    [31] 全一明, 陈世安, 刘广印, 等. 5G高低频信号定位精度分析[J]. 全球定位系统, 2022, 47(3): 114-118. DOI: 10.12265/j.gnss.2021120604
    [32] 赵良, 张贺, 魏步征, 等. 基于北斗和1588v2的5G基站时间同步应用探讨[J]. 通信世界, 2021(16): 35-37. DOI: 10.3969/j.issn.1009-1564.2021.16.016
    [33] 杜滢, 王如龙. 移动通信北斗卫星导航定位技术及标准[J]. 现代电信科技, 2014, 44(7): 1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1002-5316.2014.07.001
    [34] 赵子军. 北斗卫星导航定位技术写入移动通信国际标准——访中国通信标准化协会副秘书长 武冰梅[J]. 中国标准化, 2020(9): 18-20.
  • 加载中
图(6) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  1149
  • HTML全文浏览量:  187
  • PDF下载量:  240
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-04-17
  • 网络出版日期:  2023-08-22

目录

    /

    返回文章
    返回

    最新公告

    1“北斗航空应用技术”专栏征文通知

    2“卫星导航信息安全”专栏征文通知