Zonotope阴影与反射匹配：一种基于GNSS反射的增强城市区域定位精度框架

在城市区域，由于建筑物的反射，信号接收条件通常较差，导致基于全球导航卫星系统（GNSS）的定位不准确。已有多种三维地图辅助（3DMA）GNSS技术（包括阴影匹配）被提出以解决此问题。然而，传统的阴影匹配以离散化方式估计位置。该方法的精度受限于表示候选接收机位置的网格点分辨率，使得难以实现稳健的城市定位并确保位置估计满足用户指定的保护水平或安全边界。为克服这些局限性，已有研究提出了zonotope阴影匹配（ZSM），其利用基于集合的位置估计而非基于网格的估计。ZSM通过计算GNSS阴影——即地面上视线（LOS）被遮挡且只能接收非视线（NLOS）信号的区域——来估计接收机的位置集。ZSM区分LOS和NLOS卫星，若卫星为NLOS则判定接收机位于GNSS阴影内，若卫星为LOS则判定接收机位于阴影外。然而，仅依赖GNSS阴影限制了充分减小接收机位置集规模以及精确估计接收机位置的能力。为解决此问题，我们提出了zonotope阴影与反射匹配（ZSRM）以增强城市区域的定位精度。所提出的ZSRM技术通过在城市环境中采集的GNSS信号现场测试进行了验证。结果表明，与ZSM相比，ZSRM的RMS水平位置误差改善了10.0%至53.6%，而RMS横向和纵向位置边界分别改善了18.0%至50.1%和30.7%至59.3%。