CN103697857A - 高度测量方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高度测量方法及装置,属于定位领域。所述方法包括:获取多个基准站与终端之间的距离;根据所述多个基准站与所述终端之间的距离,计算多个基准站对应的权重;获取由多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度;根据所述多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度,计算所述终端所在位置的高度。本发明通过按照多个基准站与终端之间的距离,对该多个基准站配置不同的权重,使得由多个基准站联合测量终端的高度,提高了对终端高度测量的精度和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及定位领域,特别涉及一种高度测量方法及装置。
背景技术
对终端的高度进行测量在航空、测绘、军事等领域是必不可少的,也广泛应用于登山、探险等日常活动之中。
一般地,对终端高度进行测量采用差分气压测高技术。该差分气压测高技术利用基准站所在位置的温度和气压以及终端所在位置的温度和气压,计算终端所在位置的高度,可以减小大气物理环境变化对终端所在位置高度测量结果的影响,提高终端所在位置的高度定位准确性。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
当基准站与终端之间的距离在一定范围时,基准站对终端所在位置的高度定位精度较高。但是,当基准站与终端之间距离较远时,基准站对终端所在位置的高度定位会存在较大的误差,导致基准站对终端所在位置的高度测量的精度和可靠性较差。
发明内容
为了解决现有技术的问题,本发明实施例提供了一种高度测量方法及装置。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种高度测量方法,所述方法包括:
获取多个基准站与终端之间的距离;
根据所述多个基准站与所述终端之间的距离,计算多个基准站对应的权重;
获取由多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度;
根据所述多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度,计算所述终端所在位置的高度。
可选地,根据所述多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度,计算所述终端所在位置的高度包括:
根据所述多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度,应用公式一,计算所述终端所在位置的高度;
其中,公式一为H=W1*Hmin1+W2*Hmin2+...+Wn*Hminn,H为所述终端所在位置的高度,W1,W2,...,Wn为n个基准站对应的权重,Hmin1,Hmin2,...,Hminn为n个基准站分别测量的所述终端所在位置的高度,n∈N。
可选地,获取多个基准站与终端之间的距离包括:
获取多个基准站的水平坐标以及所述终端当前水平坐标;
根据所述多个基准站的水平坐标以及所述终端当前水平坐标,分别计算每个基准站与所述终端之间的距离。
可选地,根据所述多个基准站与所述终端之间的距离,计算多个基准站对应的权重包括:
根据所述多个基准站与所述终端之间的距离,应用公式二及公式三计算多个基准站对应的权重;
其中,公式二为Wn=W1*Dmin1/Dminn,公式三为W1=1/(Dmin1+Dmin1/Dmin2+...+Dmin1/Dminm),Wn为第n个基准站对应的权重,Dmin1,Dmin2,...,Dminn为n个基准站与所述终端之间的距离,且Dmin1≤Dmin2≤...≤Dminm≤Dminm+1≤...≤Dminn,m≤n,m,n∈N。
另一方面,提供了一种高度测量装置,所述装置包括:
距离获取模块,用于获取多个基准站与终端之间的距离;
权重计算模块,用于根据所述多个基准站与所述终端之间的距离,计算多个基准站对应的权重;
第一高度测量模块,用于由多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度;
第二高度测量模块,用于根据所述多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度,计算所述终端所在位置的高度。
可选地,所述第二高度测量模块还用于根据所述多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度,应用公式一,计算所述终端所在位置的高度;
其中,公式一为H=W1*Hmin1+W2*Hmin2+...+Wn*Hminn,H为所述终端所在位置的高度,W1,W2,...,Wn为n个基准站对应的权重,Hmin1,Hmin2,...,Hminn为n个基准站分别测量的所述终端所在位置的高度,n∈N。
可选地,所述距离获取模块包括:
坐标获取单元,用于获取多个基准站的水平坐标以及所述终端当前水平坐标;
距离计算单元,用于根据所述多个基准站的水平坐标以及所述终端当前水平坐标,分别计算每个基准站与所述终端之间的距离。
可选地,所述权重计算模块还用于根据所述多个基准站与所述终端之间的距离,应用公式二及公式三计算多个基准站对应的权重;
其中,公式二为Wn=W1*Dmin1/Dminn,公式三为W1=1/(Dmin1+Dmin1/Dmin2+...+Dmin1/Dminm),Wn为第n个基准站对应的权重,Dmin1,Dmin2,...,Dminn为n个基准站与所述终端之间的距离,且Dmin1≤Dmin2≤...≤Dminm≤Dminm+1≤...≤Dminn,m≤n,m,n∈N。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
通过按照多个基准站与终端之间的距离,对该多个基准站配置不同的权重,使得由多个基准站联合测量终端的高度,提高了对终端高度测量的精度和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的高度测量方法流程图;
图2是本发明实施例提供的高度测量方法流程图;
图3是本发明实施例提供的高度测量装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的高度测量方法流程图。参见图1,该方法包括:
101、获取多个基准站与终端之间的距离。
102、根据该多个基准站与该终端之间的距离,计算多个基准站对应的权重。
103、获取由多个基准站分别进行测量得到的该终端的高度。
104、根据该多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的该终端的高度,计算该终端所在位置的高度。
本发明实施例提供的方法,通过按照多个基准站与终端之间的距离,对该多个基准站配置不同的权重,使得由多个基准站联合测量终端的高度,提高了对终端高度测量的精度和可靠性。
可选地,根据该多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的该终端的高度,计算该终端所在位置的高度包括:
根据该多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的该终端的高度,应用公式一,计算该终端所在位置的高度;
其中,公式一为H=W1*Hmin1+W2*Hmin2+...+Wn*Hminn,H为该终端所在位置的高度,W1,W2,...,Wn为n个基准站对应的权重,Hmin1,Hmin2,...,Hminn为n个基准站分别测量的该终端所在位置的高度,n∈N。
可选地,获取多个基准站与终端之间的距离包括:
获取多个基准站的水平坐标以及该终端当前水平坐标;
根据该多个基准站的水平坐标以及该终端当前水平坐标,分别计算每个基准站与该终端之间的距离。
可选地,根据该多个基准站与该终端之间的距离,计算多个基准站对应的权重包括:
根据该多个基准站与该终端之间的距离,应用公式二及公式三计算多个基准站对应的权重;
其中,公式二为Wn=W1*Dmin1/Dminn,公式三为W1=1/(Dmin1+Dmin1/Dmin2+...+Dmin1/Dminm),Wn为第n个基准站对应的权重,Dmin1,Dmin2,...,Dminn为n个基准站与该终端之间的距离,且Dmin1≤Dmin2≤...≤Dminm≤Dminm+1≤...≤Dminn,m≤n,m,n∈N。
图2是本发明实施例提供的高度测量方法流程图。该方法应用于高度测量系统,该高度测量系统包括多个基准站和高度测量装置。参见图2,该方法包括:
201、高度测量装置获取该多个基准站的水平坐标以及该终端当前水平坐标。
其中,该基准站用于测量终端的高度。该基准站可以为气压标准站。
其中,该终端可以为移动终端,该移动终端可以为智能手机、平板电脑、MP3(Moving Picture Experts Group Audio Layer III,动态影像专家压缩标准音频层面3)、PDA(Personal Digital Assistant,个人数字助理)等。
在本发明实施例中,该多个基准站的水平坐标可以通过读取每个基准站的配置文件获取,也可以通过GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)定位技术获取。该终端的当前水平坐标可以通过GNSS定位技术获取,也可以通过其他定位技术获取,本发明实施例不做具体限定。
202、高度测量装置根据该多个基准站的水平坐标以及该终端当前水平坐标,分别计算每个基准站与该终端之间的距离。
为了叙述方便,在发明本实施例中,设基准站的个数为N,以(Xi,Yi)表示第i个基准站的水平坐标;以(X,Y)表示该终端的水平坐标;以Di表示该第i个基准站与该终端之间的距离,其中,N为自然数。
对于第i个基准站,该第i个基准站与该终端之间的距离计算过程包括:根据该第i个基准站的水平坐标(Xi,Yi)以及该终端当前水平坐标(X,Y),计算该第i个基准站与该终端之间的距离
对于该多个基准站中的每一个基准站均执行该基准站与该终端之间距离的计算过程,得到每个基准站与该终端之间的距离D1~DN。
203、高度测量装置根据该多个基准站与该终端之间的距离,计算多个基准站对应的权重。
在本发明实施例中,步骤203的具体实施过程包括以下步骤203a~203c:
203a、按照该多个基准站与该终端之间的距离从大到小的顺序,高度测量装置获取预设数目个基准站;
其中,该预设数目可由技术人员设定,本发明实施例不作具体限定。
为了叙述方便,在发明本实施例中,以m表示预设数目,其中,m≤N,m为自然数。按照该多个基准站与该终端之间的距离从小到大的顺序,获取前m个基准站Bmin1~Bminm,也即是,基准站Bmin1为该m个基准站中与该终端之间的距离最近的基准站,基准站Bmin2为该m个基准站中与该终端之间的距离次近小的基准站,依次类推,基准站Bminm为该m个基准站中与该终端之间的距离次最远的基准站。
203b、根据该预设数目个基准站与该终端之间的距离,高度测量装置计算该多个基准站中与该终端之间的距离最小的基准站对应的权重;
为了叙述方便,在发明本实施例中,按照该多个基准站与该终端之间的距离从小到大的顺序,以Dminj表示第j基准站与该终端之间的距离,则Dmin1≤Dmin2≤...≤Dminm≤Dminm+1≤...≤DminN,其中,1≤j≤N,j为自然数。以W1表示该多个基准站中与该终端之间的距离最近的基准站对应的权重,以W2表示该多个基准站中与该终端之间的距离次近的基准站对应的权重,以此类推,以WN表示该多个基准站中与该终端之间的距离最远的基准站对应的权重。
在本发明实施例中,该多个基准站中与该终端之间的距离最小的基准站对应的权重W1=1/(Dmin1+Dmin1/Dmin2+...+Dmin1/Dminm)。
203c、根据该与终端之间的距离最小的基准站对应的权重以及该多个基准站与该终端之间的距离,高度测量装置计算该多个基准站对应的权重。
为了叙述方便,在本发明实施例中,按照该多个基准站与该终端之间的距离从小到大的顺序,以W1,W2,...,WN分别表示该多个基准站对应的权重,以Wk表示第k个基准站对应的权重,其中,1≤k≤N,k为自然数。
对于该第k个基准站,该第k个基准站对应的权重可以根据基准站Bmin1对应的权重W1、基准站Bmin1与该终端之间的距离Dmin1以及该第k个基准站与该终端之间的距离Dk,计算该基准站对应的权重为Wk=W1*Dmin1/Dk。
204、高度测量装置获取由多个基准站分别进行测量得到的该终端的高度。
为了叙述方便,按照该多个基准站与该终端之间的距离从小到大的顺序,以Hmin1~HminN分别表示每个基准站测量得到的该终端的高度。
单个基准站测量终端的高度为现有技术,不再赘述。
205、高度测量装置根据该多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的该终端的高度,计算该终端所在位置的高度。
在本发明实施例中,根据该多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的该终端的高度,计算的该终端所在位置的高度H=W1*Hmin1+W2*Hmin2+...+Wn*Hminn。
本发明实施例提供的方法,通过按照多个基准站与终端之间的距离,对该多个基准站配置不同的权重,使得由多个基准站联合测量终端的高度,提高了对终端高度测量的精度和可靠性。
图3是本发明实施例提供的高度测量装置结构示意图。参见图3,该装置包括:距离获取模块301、权重计算模块302、第一高度测量模块303和第二高度测量模块304。
距离获取模块301用于获取多个基准站与终端之间的距离;距离获取模块301与权重计算模块302连接,权重计算模块302用于根据该多个基准站与该终端之间的距离,计算多个基准站对应的权重;权重计算模块302与第一高度测量模块303连接,第一高度测量模块303用于由多个基准站分别进行测量得到的该终端的高度;第一高度测量模块303与第二高度测量模块304连接,第二高度测量模块304用于根据该多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的该终端的高度,计算该终端所在位置的高度。
可选地,该第二高度测量模块304还用于根据该多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的该终端的高度,应用公式一,计算该终端所在位置的高度;其中,公式一为H=W1*Hmin1+W2*Hmin2+...+Wn*Hminn,H为该终端所在位置的高度,W1,W2,...,Wn为n个基准站对应的权重,Hmin1,Hmin2,...,Hminn为n个基准站分别测量的该终端所在位置的高度,n∈N。
可选地,该距离获取模块301包括:坐标获取单元,用于获取多个基准站的水平坐标以及该终端当前水平坐标;距离计算单元,用于根据该多个基准站的水平坐标以及该终端当前水平坐标,分别计算每个基准站与该终端之间的距离。
可选地,该权重计算模块302还用于根据该多个基准站与该终端之间的距离,应用公式二及公式三计算多个基准站对应的权重;其中,公式二为Wn=W1*Dmin1/Dminn,公式三为W1=1/(Dmin1+Dmin1/Dmin2+...+Dmin1/Dminm),Wn为第n个基准站对应的权重,Dmin1,Dmin2,...,Dminn为n个基准站与该终端之间的距离,且Dmin1≤Dmin2≤...≤Dminm≤Dminm+1≤...≤Dminn,m≤n,m,n∈N。
本发明实施例提供的装置,通过按照多个基准站与终端之间的距离,对该多个基准站配置不同的权重,使得由多个基准站联合测量终端的高度,提高了对终端高度测量的精度和可靠性。
需要说明的是:上述实施例提供的高度测量装置在高度测量时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的高度测量装置与高度测量方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高度测量方法,其特征在于,所述方法包括:
获取多个基准站与终端之间的距离;
根据所述多个基准站与所述终端之间的距离,计算多个基准站对应的权重;
获取由多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度;
根据所述多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度,计算所述终端所在位置的高度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度,计算所述终端所在位置的高度包括:
根据所述多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度,应用公式一,计算所述终端所在位置的高度;
其中,公式一为H=W1*Hmin1+W2*Hmin2+...+Wn*Hminn,H为所述终端所在位置的高度,W1,W2,...,Wn为n个基准站对应的权重,Hmin1,Hmin2,...,Hminn为n个基准站分别测量的所述终端所在位置的高度,n∈N。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取多个基准站与终端之间的距离包括:
获取多个基准站的水平坐标以及所述终端当前水平坐标;
根据所述多个基准站的水平坐标以及所述终端当前水平坐标,分别计算每个基准站与所述终端之间的距离。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述多个基准站与所述终端之间的距离,计算多个基准站对应的权重包括:
根据所述多个基准站与所述终端之间的距离,应用公式二及公式三计算多个基准站对应的权重;
其中,公式二为Wn=W1*Dmin1/Dminn,公式三为W1=1/(Dmin1+Dmin1/Dmin2+...+Dmin1/Dminm),Wn为第n个基准站对应的权重,Dmin1,Dmin2,...,Dminn为n个基准站与所述终端之间的距离,且Dmin1≤Dmin2≤...≤Dminm≤Dminm+1≤...≤Dminn,m≤n,m,n∈N。
5.一种高度测量装置,其特征在于,所述装置包括:
距离获取模块,用于获取多个基准站与终端之间的距离;
权重计算模块,用于根据所述多个基准站与所述终端之间的距离,计算多个基准站对应的权重;
第一高度测量模块,用于由多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度;
第二高度测量模块,用于根据所述多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度,计算所述终端所在位置的高度。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第二高度测量模块还用于根据所述多个基准站对应的权重以及多个基准站分别进行测量得到的所述终端的高度,应用公式一,计算所述终端所在位置的高度;
其中,公式一为H=W1*Hmin1+W2*Hmin2+...+Wn*Hminn,H为所述终端所在位置的高度,W1,W2,...,Wn为n个基准站对应的权重,Hmin1,Hmin2,...,Hminn为n个基准站分别测量的所述终端所在位置的高度,n∈N。
7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述距离获取模块包括:
坐标获取单元,用于获取多个基准站的水平坐标以及所述终端当前水平坐标;
距离计算单元,用于根据所述多个基准站的水平坐标以及所述终端当前水平坐标,分别计算每个基准站与所述终端之间的距离。
8.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述权重计算模块还用于根据所述多个基准站与所述终端之间的距离,应用公式二及公式三计算多个基准站对应的权重;
其中,公式二为Wn=W1*Dmin1/Dminn,公式三为W1=1/(Dmin1+Dmin1/Dmin2+...+Dmin1/Dminm),Wn为第n个基准站对应的权重,Dmin1,Dmin2,...,Dminn为n个基准站与所述终端之间的距离,且Dmin1≤Dmin2≤...≤Dminm≤Dminm+1≤...≤Dminn,m≤n,m,n∈N。
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