一种提高车载定位定向系统定位精度的方法
车辆定位监控系统中的高精度定位技术研究
车辆定位监控系统中的高精度定位技术研究车辆定位监控系统是近年来越来越普及的一项技术，尤其是在物流、公交、出租车等交通领域应用广泛，而其中的高精度定位技术更是至关重要的一环。
本文将从三个方面对车辆定位监控系统中的高精度定位技术进行探讨。
一、GPS原理和局限性目前车辆定位监控系统中最常用的定位方式是依靠全球定位系统（GPS）定位。
GPS定位是通过接收卫星信号来确定位置的一种技术，虽然GPS定位技术应用广泛，但也有其局限性。
第一，GPS定位信号易受天气影响。
比如在高层建筑、山区或城市峡谷等复杂地形环境下，GPS信号会被挡住或者受到反射，这样就会导致定位的误差。
第二，GPS定位仅能提供公制坐标。
在一些领域，例如军事、航空、航海等，需要使用的是经度和纬度值，但GPS定位仅仅能提供公制坐标，需要通过转换才能得到经纬度值。
二、卡尔曼滤波技术的应用为了解决GPS定位存在的一些问题，车辆定位监控系统采用了一种新的技术，叫做卡尔曼滤波技术。
这种技术可以根据车辆在行驶中的速度和方向，来推算车辆所在的位置，并快速准确的纠正由于GPS信号受干扰等原因导致的误差。
卡尔曼滤波技术在车辆定位监控系统中的应用，可以有效地提高定位的准确性和可靠性，尤其是在城市区域、山区等复杂地形环境下，更能展现出其良好的性能。
三、高精度地图的使用除了上述技术，高精度地图的使用也可以有效地提高车辆定位监控系统的定位精度。
车辆定位监控系统中使用的一般是电子地图，而高精度地图则是指在电子地图上标注更加精确的位置信息，以提高车辆定位的精度。
高精度地图可以通过不断更新和完善来提高自身精度，同时也能在车辆定位监控系统中实时监测车辆位置，并在发现偏差时进行修正。
通过与GPS信号、卡尔曼滤波技术结合，可以让车辆定位监控系统更加准确地定位车辆位置。
总结本文对车辆定位监控系统中的高精度定位技术进行了探讨，首先阐述了GPS定位技术的原理和局限性，然后介绍了卡尔曼滤波技术和高精度地图的使用，最后指出高精度定位技术是车辆定位监控系统中的重要一环，主要用于提高定位的准确性和可靠性。
高精度车载厘米-分米-亚米-米级精度定位方案精华版
高精度车载（厘米/分米/亚米/米级精度）定位方案精华版1.市场需求1）更高定位精度随着两客一危、港口、机场、矿山、火电厂、农业机械、叉车、军车、特种车辆等对高精度定位需求的涌现，众多行业车辆的用户已不满足于GPS的10-20米的定位精度，希望能提高到厘米级、分米级、亚米级、米级精度。
相关应用需求简述如下，两客一危需要定位到亚米级，这样可以判定在哪个车道行使，监控管理部门可以随时监控车辆是否违规行驶到快车道，转弯速度是否超标等，更好的保证车辆安全。
港口车辆需要定位到亚米级，可以实现车道级定位，港区实现更精细化监控和管理；机场车辆在机场内需要沿着固定白线行走，后台监控管理系统要求车辆行驶路线偏差在1米以内，更好的保证飞机、车辆和人员的安全；矿山、火电厂等装卸和采掘车辆，需要精确在矿石、煤炭等堆体区域作业，车辆位置精度要求从厘米级到1米；自动驾驶农机需要定位精度在2厘米，实现农机在田里按预定轨迹的自动驾驶，保证农作物的间距合适，充分利用土地资源，提高农作物产量；叉车需求精度在厘米级到分米级，后台监控管理系统会记录货物的存放位置，提高存储和出货效率。
2）车辆方向角度需求在无人驾驶领域的各种车辆，除了需要高精度定位外，还需要在行驶和静止状况下测量车辆的方向，希望能达到0.05°、0.1°、1°的方向精度。
3）所有区域能有效定位卫星定位在有遮挡区域会出现精度变差或无法定位的情况，用户希望能解决这个问题，实现所有区域的有效定位。
2.方案简介针对这些需求，上海北寻信息科技有限公司推出了一系列的高精度卫星接收机产品，综合应用北斗、GPSGLONASSGalileo等各种全球卫星定位系统，实现了厘米级、分米级、亚米级、米级的定位精度，以及0.05°、0.1°、1°的方向精度。
产品包括高中低端系统产品，价格从几百元、几千元到几万元，满足各行业对不同精度、性能和价格的要求。
导航系统定位精度优化策略
导航系统定位精度优化策略随着科技的迅猛发展，导航系统在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
从开车导航到步行导航，我们越来越依赖这些系统来帮助我们准确地找到我们想去的目的地。
然而，导航系统的定位精度一直是人们关注的焦点，因为精确的定位是导航系统的核心功能之一。
为了优化导航系统的定位精度，以下是一些策略和方法。
1.多智能体融合定位技术多智能体融合定位技术是一种利用多个智能体的定位信息来获得更准确定位结果的方法。
例如，可以将GPS定位与惯性导航系统（Inertial Navigation System，INS）相融合，利用GPS提供的全球位置信息和INS提供的姿态信息来实现更高精度的定位。
此外，还可以将多个传感器的数据相融合，例如使用陀螺仪、加速度计等传感器来获取更全面的位置和姿态信息，以提高导航系统的定位精度。
2.基站辅助定位技术基站辅助定位技术是通过利用基站的信号来辅助定位的方法。
一般情况下，基站可以提供更稳定和准确的信号，相比之下，GPS信号在城市环境或高楼大厦的阻挡下更容易受到干扰。
通过将基站的信号与GPS信号相结合，可以提高导航系统在城市等复杂环境下的定位精度。
此外，还可以通过增加基站的密度来提高基站辅助定位的精度。
3.地图更新和辅助数据导航系统的地图数据更新和辅助数据的准确性与及时性对定位精度有着重要影响。
为了确保导航系统定位精度的准确性，需要定期更新地图数据，并及时收集和整理道路信息、建筑物信息、交通信息等辅助数据。
这些数据可以提供更准确和完整的参考信息，以帮助导航系统更好地理解当前位置和环境，从而提高定位精度。
4.运动模型和滤波算法导航系统的运动模型和滤波算法是确定运动状态和对观测数据进行处理的关键。
运动模型是描述导航系统运动规律的数学模型，通过与观测数据相结合，可以获得更准确的定位结果。
常用的滤波算法有卡尔曼滤波、粒子滤波等，可以通过对观测数据进行滤波和预测来提高定位精度。
5.信号强度衰减模型信号强度衰减模型是一种确定信号强度和距离之间关系的模型。
车辆高精度定位方案
车辆高精度定位方案随着汽车产业的不断创新和发展，车辆对于高精度定位和导航系统的需求也越来越高。
高精度定位方案可以为车辆提供更加准确和可靠的定位信息，提高车辆的安全性和驾驶体验。
本文将介绍目前主流的车辆高精度定位方案和市场现状。
1. GPS导航系统GPS（全球定位系统）是世界上最早也是最著名的卫星定位系统，在车辆导航系统中被广泛应用。
GPS可以通过卫星信号来确定车辆的位置，可以提供米级的定位精度。
但是，在城市高楼大厦密集的环境下，GPS的信号会受到干扰，导致信号不稳定或无法接收，影响其定位精度。
2. 基站辅助定位（A-GPS）基站辅助定位（A-GPS）是一种基于移动通信网络的车辆定位方案。
这种方案利用移动通信网络和卫星定位系统来迅速定位车辆，通过基站数据来提供初始位置，让GPS芯片更快地锁定卫星信号，提高定位成功率。
A-GPS能够提供更高的定位精度，但也面临着移动通信网络不稳定的问题，同时它还需要对定位芯片进行硬件和软件升级，增加了成本和技术难度。
3. 车载激光雷达定位系统近年来，激光雷达定位技术得到了广泛的关注和研究。
车载激光雷达定位系统可以通过发射激光束探测车辆周围环境，利用反射返回的激光信号来测量物体距离和形状，进而获取车辆位置信息。
激光雷达定位系统可以提供亚厘米级的定位精度，能够满足高精度地图绘制、自动驾驶和智能交通等领域的需求。
但是，激光雷达定位系统的成本较高，且系统的容错机制需要不断改进。
4. 车联网定位系统车联网定位系统是一种基于车载通信设备和互联网技术的车辆定位和导航系统。
这种方案可以通过无线通信技术实现车辆位置和行驶状态的实时监控，同时利用云计算技术来处理大量的定位数据，提供更加精准和实时的导航和交通信息。
车联网定位系统可以满足车辆定位、导航、路径规划、交通流量监测等多种应用场景，可以大大提高车辆的安全性和效率。
但是，车联网定位系统需要依靠稳定和高速的通信网络，如果信号受到干扰或者网络崩溃，这种方案的可靠性就会受到影响。
导航系统的定位精度与实时性优化方法研究
导航系统的定位精度与实时性优化方法研究导航系统作为现代化交通工具的重要组成部分，对定位精度和实时性的要求越来越高。
本文将探讨导航系统的定位精度和实时性优化的相关方法。
一、定位精度优化方法1. 多传感器融合：传感器融合是一种常见的提高定位精度的方法。
通过同时利用多个传感器（如GPS、惯性导航系统、地图等）的数据进行融合，可以克服单一传感器存在的精度问题。
例如，利用地图数据纠正GPS定位误差，或者使用惯性导航系统提供的加速度和角速度信息来补偿GPS信号的漂移。
2. 卡尔曼滤波：卡尔曼滤波是一种常用的优化定位精度的算法。
它通过利用先验知识和测量数据的权重来对估计值进行递推和校正。
卡尔曼滤波可以有效地消除传感器测量数据中的噪声，并估计出系统的实际状态。
3. 基站增强定位（Enhanced GPS）：增强GPS定位是通过与基站进行通信，在基站的辅助下提高GPS定位精度的方法。
基站可以提供更准确的时钟信息和辅助数据，从而改善定位精度。
4. 双频GPS定位：双频GPS定位利用两个接收机接收不同频率的GPS 信号，并通过测量不同频率间的相位差来提高定位精度。
利用双频GPS定位可以消除大气延迟等误差，从而提高定位的精度和稳定性。
二、实时性优化方法1. 数据压缩与传输优化：在导航系统中，数据的压缩和传输对实时性具有重要影响。
使用高效的数据压缩算法可以大大减小数据的体积，从而减少数据传输的时间。
此外，采用合适的传输协议和技术（如HTTP、WebRTC 等），可以提高数据传输的效率和实时性。
2. 并行计算与分布式处理：为了提高导航系统的实时性，可以采用并行计算和分布式处理的策略。
将任务划分为多个子任务，并通过多个计算节点并行处理，可以大大缩短任务的处理时间，提高系统的实时性。
3. 数据预处理与缓存技术：在导航系统中，可以采用数据预处理和缓存技术来优化实时性。
通过预先处理数据，将预计算的结果存储在缓存中，可以减少计算的时间，提高系统的实时性。
导航定位系统精度提升方法回顾
导航定位系统精度提升方法回顾导航定位系统是现代社会不可或缺的技术之一，它在交通、军事、航空等领域发挥着重要作用。
然而，由于环境条件、信号干扰以及系统本身的限制，导航定位系统的精度一直是一个关注的焦点。
本文将回顾一些提升导航定位系统精度的方法。
1. 卫星发射及星座优化导航定位系统的核心是卫星，它们提供信号并确定接收器的位置。
为了提高系统的精度，卫星发射的位置和数量非常关键。
通过优化卫星星座的布局，可以提高信号强度和接收器的可见性。
此外，增加卫星数量也能增强定位系统的容错性。
2. 多路径干扰抑制多路径干扰是导航定位系统精度下降的一个主要原因。
当卫星信号经过反射或折射后到达接收器时，会形成多个路径，导致接收器接收到来自不同方向的信号，从而引起精度损失。
为了抑制多路径干扰，可以采用天线阵列、信号处理和自适应算法等技术，对多路径信号进行分离和消除。
3. 接收机设计与优化接收机在导航定位系统中起到关键作用，其设计和性能直接影响系统的精度。
现代接收机采用了高灵敏度、高精度的芯片和天线，能够更好地接收和处理卫星信号。
同时，通过优化接收机的硬件和算法，可以降低信号干扰、提高信噪比，进而提升定位系统的精度。
4. 增强型差分改正差分定位是一种常见的精度提升方法，它通过使用参考站的精确位置信息来改正接收器的定位误差。
增强型差分定位技术在传统的差分定位基础上进行了改进，可以通过网络和云计算的支持，实时获取全球参考站的数据，并对接收器的定位进行改正。
这一技术有助于提高定位系统的实时性和精度。
5. 增加辅助定位系统除了卫星定位系统外，还可以通过辅助定位系统提高精度。
例如，将惯性测量单元（IMU）与卫星定位系统相结合，可以提供更高频率和精度的定位信息。
同样，地面基站、地磁传感器等附加设备也可以用于提供补充的位置信息，进一步提高定位系统的精度。
6. 数据融合和滤波技术数据融合和滤波技术能够利用多源数据，并结合数学模型进行信息融合和优化。
如何提高新车导航系统的导航准确性和稳定性
如何提高新车导航系统的导航准确性和稳定性提高新车导航系统的导航准确性和稳定性随着科技的不断发展，新车导航系统已经成为现代汽车中不可或缺的一部分。
它为驾驶者提供了准确的导航信息，使得驾驶变得更加便捷和安全。
然而，有时候我们可能会遇到导航系统不准确或者不稳定的问题。
本文将探讨如何提高新车导航系统的导航准确性和稳定性。
首先，为了提高导航系统的准确性，我们需要确保地图数据的及时更新。
地图数据的准确性对于导航系统的正常运行至关重要。
汽车制造商应该与地图供应商建立紧密的合作关系，确保地图数据的实时更新。
此外，用户也可以通过更新导航系统的软件来获取最新的地图数据。
一个准确的地图数据库将为导航系统提供更精确的导航指引。
其次，导航系统的定位精度也是影响准确性的重要因素。
目前，大多数新车导航系统采用全球定位系统（GPS）来确定车辆的位置。
然而，GPS在城市峡谷等复杂环境下的定位精度可能会受到影响。
为了提高定位精度，汽车制造商可以考虑采用增强型GPS技术，如差分GPS或增强型GPS接收器。
这些技术可以提供更精确的定位信息，从而提高导航系统的准确性。
此外，导航系统的稳定性也是我们需要关注的问题。
在长时间的使用中，导航系统可能会出现崩溃或者卡顿的情况，给驾驶者带来不便和安全隐患。
为了提高导航系统的稳定性，汽车制造商可以加强对导航软件的测试和优化。
他们可以模拟各种使用场景，发现潜在的问题并进行修复。
此外，导航系统的硬件设备也需要具备良好的稳定性，以确保系统的正常运行。
另外，为了提高导航系统的稳定性，我们还可以考虑采用云端导航技术。
云端导航技术可以将导航数据存储在云端服务器上，通过网络传输到车辆上。
这种方式可以减轻导航系统的负担，提高系统的响应速度和稳定性。
同时，云端导航技术还可以实时获取交通信息和道路状况，为驾驶者提供更准确的导航指引。
最后，用户的反馈和建议也是提高导航系统准确性和稳定性的重要参考。
汽车制造商应该积极倾听用户的意见和建议，并及时进行改进。
高精度车载定位系统方案
高精度车载定位系统方案文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]高精度车载定位系统目录第1章系统概述1.1系统建设背景随着国家信息化程度的提高及计算机网络和通信技术的飞速发展，电子政务、电子商务、数字城市、数字省区和的工程化和现实化，需要采集多种实时地理空间数据，因此，中国发展CORS系统的紧迫性和必要性越来越突出。
几年来，国内不同行业已经陆续建立了一些专业性的卫星定位连续运行网络，目前，为满足国民经济建设信息化的需要，一大批城市、省区和行业正在筹划建立类似的连续运行网络系统，一个连续运行参考站网络系统的建设高潮正在到来。
广东省深圳市建立了我国第一个连续运行参考站系统（SZCORS），目前已开始全面的测量应用。
全国部分省、市也已初步建成或正在建立类似的省、市级CORS 系统，如：广东省、江苏省、北京、天津、上海、广州、东莞、成都、武汉、昆明、重庆等。
四川地震局建立的CDCORS，已经运行三年多，原本主要目标是用来做监控四川地区地震灾害，但是通过对其潜在功能的挖掘，在GPS大地测量方面开发利用，通过授权拨号登录，对外开放网络使用权，实现用户GPS实时高精度，取得了一定的收益。
建立CORS的必要性和意义“空间数据基础设施”是信息社会、知识经济时代的必备的基础设施。
城市连续运行参考站系统（CORS）是“空间数据基础设施”最为重要的组成部分，可以获取各类空间的位置、时间信息及其相关的动态变化。
通过建设若干永久性连续运行的GPS基准站，提供国际通用各式的基准站站点坐标和GPS测量数据，以满足各类不同行业用户对精度定位，快速和实时定位、导航的要求，及时地满足城市规划、国土测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾、交通监控，矿山测量等多种现代化信息化管理的社会要求。
建立CORS的必要性和意义主要体现在以下几个方面：1、CORS的建立可以大大提高测绘精度、速度与效率, 降低测绘劳动强度和成本, 省去测量标志保护与修复的费用, 节省各项测绘工程实施过程中约30% 的控制测量费用。
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会随着时间的增长不断积累发散[1-2] ，纯惯性定位定 向系统为了满足精度要求，需要每隔一段时间停车作 零速修正[3-4]。 采用惯导系统和测速装置或里程仪组成 的航位推算系统利用里程计的输出和惯导提供的姿态
δpd δd
n δLd δpd _1 M1 δSd M 3 δpd _1 T
Sdy
由于里程计存在标度因数误差 δK d ，且是里程计测 量误差的主要来源，里程计测量的实际里程表达式为：
ˆ 1 δK S S d d
(3)
惯导平台以一定方位安装在载车上， 载车姿态角 由惯导平台解算得到，由于惯导组件与载车之间有安 装误差 ，且惯导系统自身存在姿态误差 ，所以载 车存在姿态测量误差。设载车的姿态误差角为 ，且
δL]T 为经纬度误差， δv n [δvx
δv y ]T 为东
向和北向速度误差。
sin cos Sdz cos cos Sd sin
T
式(6)表明，惯导系统位置误差主要由速度误差造 (2) 成。 在初始对准完后， 由于短时间内惯导的速度误差非 常小， 所以惯导系统短时间内定位精度高。 但是随着时 间的延续，速度误差快速增大，位置误差迅速增大。 1.3 航位推算位置误差 由于里程计输出的是路程增量， 通过式(5)(6)组合 并写成路程增量表示的航位推算定位误差方程为：
第 20 卷第 2 期 2012 年 4 月 文章编号：1005-6734(2012)02-0187-05
中国惯性技术学报 Journal of Chinese Inertial Technology
Vol.20 No.2 Apr. 2012
一种提高车载定位定向系统定位精度的方法
王东升，蔡俊华，林晓彬，杨 帆，刘真晖，陈兴洲
输入量，即量测向量为：
ˆ P ˆ ( P δP ) P δP ZP d d d
z 和里程计标度因数误差 δK d 影响。所以对载车方位
姿态误差角和里程计标度因数误差进行估计并补偿， 是提高航位推算系统定位精度的关键。
得量测方程：
Z HX V
(9)
δLd ]T
其中， H [I22 022 ] ， V为量测噪声， δPd [δd 为航位推算位置误差。 2.2 导航中后期用航位推算对惯导系统校正
(Tianjin Navigation Instrument Research Institute, Tianjin 300131, China) Abstract: In order to ensure the battlefield survivability and autonomy of the weapons and equipments for land vehicle, an inertial positioning and heading system for land vehicle should not do zero-velocity update or use GPS as much as possible to improve the precision. In this paper, by studying the error models of navigation system, it is concluded that the errors of dead reckoning system changed slowly with time, though the system’s precision is high in short time. A method for improving the system precision was proposed. In this method, the errors of vehicle installing and odometer scale factor are estimated and compensated by inertial navigation system, and the inertial navigation system is corrected by dead reckoning system. The weight function is used to bring a better precision positioning. Theory study and simulation show that this method can estimate out the scale factor error and installing error by no more than 2 min, and the estimation precision can reach more than 90% of preset values, the weighted position errors are no more than 0.2% of mileage. Keyword: inertial positioning and heading system; dead reckoning system; error of installing; scale factor error; weight function 惯导系统以其特有的自主性和提供导航信息的连 续性等特点，在国防导航领域得到了广泛的应用。用 作陆基导弹、制导炮弹等武器机动发射的车载定位定 向系统对导航精度要求高，由于惯导系统的导航误差
0 0 n n S 0 Sd 0 Sd S d δK d z y
n d
(5a)
忽略垂直方向速度和高度方向影响，得导航坐标 系下里程计测量的水平方向的位置误差为：
Sdx Sdy n δS d ( z z ) δK d Sdx Sdy Sdx Sdy z δK d S dx Sdy
Method of improving the positioning precision about inertial positioning and heading system for land vehicle
WANG Dong-sheng, CAI Jun-hua, LIN Xiao-bin, YANG Fan, LIU Zhen-hui, CHEN Xing-zhou可得，惯导系统与航位推算系统有不
同的位置误差变化规律，由此可推导出一种提高定位 定向系统定位精度的方法即分段组合方法：在导航前 期利用惯导对航位推算系统进行较正；在中后期利用 航位推算系统校正惯导系统；在导航全阶段利用加权 函数对位置输出进行优化处理。 2.1 安装误差 z 和里程计标度因数误差 δKd 的估计 根据惯导系统位置误差变化特性得知：在惯导系 统初始对准完后，导航系统短时间内定位精度很高， 惯导初始姿态误差角 很小，则可以在短时间内把惯 导解算的位置当作真实位置使用。由于短时间内由惯 导方位姿态误差角 z 造成的航位推算系统和惯导系 统的位置误差很小，且它是影响航位推算位置误差和 惯导位置误差的相同误差源，两误差相减有一定的抵 消，则短时间内可忽略 z 误差角的影响。基于上述观 点，我们可以不需要路标点或GPS信号，在导航初期 采用以下组合模式：利用位置为参考量，用惯导的位 置输出对航位推算系统进行校正，利用卡尔曼滤波技 术估计出载车方位安装误差角和里程计标度因数误差 并经行补偿，提高航位推算系统的定位精度。 选取状态变量 X [δd 状态方程：
b Sd 0 Sd
(6)
0 ， 0
0
T
(1)
其中， Sd 为里程计测得的里程增量。 设定载车的正前方向逆时针转向导航坐标系正 北方的夹角为车的航向角， 载车姿态角 （b系相对n系） 为 、、 ，从而在导航坐标系下里程计增量输出的 表达式为：
n Sd S dx
δ p [δ
S n (1) sec L tan L / Rn 其中， M 3 d 0 δpd [δd
0 ， 0
δLd ]T 为一定时间段的航位推算定位误
差，
δpd _1 [δd _1 δLd _1 ]T 为 δpd 前一时刻的值。
由航位推算定位误差方程式(7)得到航位推算定
188
中国惯性技术学报
第 20 卷
信息进行位置解算，载车姿态误差及里程计标度因数 误差会影响它的定位精度，需要通过路标点或获取 GPS 信息等方式进行估计和补偿
[5-8]
用式(4)减去式(2)并忽略关于 z 、 z 、 y 和 δK d 的 高阶小量得：
n ˆn Sn δS d S d d
第2期
王东升等：一种提高车载定位定向系统定位精度的方法
189
位误差主要由初始位置误差和一定时间内里程增量误
n 决定。而由式(5)得里程增量误差随时间增大相 差 δS d
ˆ 为真值 P ， 以惯导平台解算的位置 P 航位推算的 ˆ 位置 P 与惯导解算的位置之差作为卡尔曼滤波器的
d
对缓慢，则航位推算定位误差随时间增大相对较小。 由于里程增量误差主要由载车的方位姿态误差角
。 但是随着现代战
场信息化技术的飞速发展，提高陆地军事部队和武器 装备的生存能力、快速反应和精确打击能力变得尤为 重要，应尽可能的不用 GPS 信息和停车进行修正。本 文通过对惯导和航位推算误差模型的研究分析，根据 惯导系统和航位推算系统定位误差变化规律的不同， 提出一种不依靠 GPS 信息， 在不采取零速修正和路标 点校正的情况下保证系统定位精度的方法-分段组合 加权法，该方法能在不影响战场生存能力和自主性下 提高系统的定位精度。