低轨卫星增强智能手机定位性能研究

来源：大地测量与地球动力学杂志2025年第9期北京时间：

作者：谢慧, 吴有龙, 李国利, 陈帅

单位：1 金陵科技学院机电工程学院，南京市弘景大道99号，211169,2 金陵科技学院智能科学与控制工程学院，南京市弘景大道99号，211169,3 南京理工大学自动化学院，南京市孝陵卫街200号，210094

摘要：针对智能手机伪距观测噪声大、观测数据不连续、几何强度弱以及内置微惯性测量单元(micro inertial measurement unit, MIMU)的噪声水平大等问题，提出一种基于低轨(low earth orbit, LEO)卫星增强的智能手机GNSS/MIMU紧组合导航方法。根据Walker星座特点和低轨开普勒轨道参数，仿真生成LEO伪距观测数据，对比研究智能手机GNSS单点定位、GNSS/MIMU紧组合和LEO增强的GNSS/MIMU紧组合的定位性能，并通过实测手机数据进行验证。实验结果表明，引入LEO卫星后，平均可见卫星数增加约7颗，LEO卫星更快的运行速度进一步优化了GNSS的几何强度，PDOP平均值降低50%；GNSS/MIMU紧组合相较于GNSS单点定位，东、北、天方向上的定位精度分别提升18%、23%、10%；LEO增强的GNSS/MIMU紧组合相较于GNSS单点定位，东、北、天方向上定位精度分别提升73%、81%、60%，而相较于GNSS/MIMU紧组合分别提升67%、75%、56%。

关键词：智能手机,GNSS,MIMU,LEO,紧组合

基金资助：江苏省博士后基金(2021K463C),江苏省产学研合作项目(BY20230867)