CN104316946B - 基站、gnss联合定位方法和装置 - Google Patents

基站、gnss联合定位方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104316946B
CN104316946B CN201410509486.1A CN201410509486A CN104316946B CN 104316946 B CN104316946 B CN 104316946B CN 201410509486 A CN201410509486 A CN 201410509486A CN 104316946 B CN104316946 B CN 104316946B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mrow
msub
msup
range difference
base station
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410509486.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104316946A (zh
Inventor
邓中亮
安倩
郑若彧
王克己
阮凤立
杨易
曾辉
陆顺保
方叶青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Posts and Telecommunications
Original Assignee
Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Posts and Telecommunications filed Critical Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority to CN201410509486.1A priority Critical patent/CN104316946B/zh
Publication of CN104316946A publication Critical patent/CN104316946A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104316946B publication Critical patent/CN104316946B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
    • G01S19/46—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being of a radio-wave signal type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基站、GNSS联合定位方法和装置，属于计算机技术领域。所述方法包括：向两个基站发送探测信号，确定探测信号到达每个基站的传输时长，并接收两个卫星发送的定位信号，确定每个定位信号的传输时长，根据每个基站对应的传输时长，确定自身与两个基站之间的距离的第一距离差，并根据每个定位信号的传输时长，确定自身与两个卫星之间的距离的第二距离差，根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，确定自身的定位位置。采用本发明，可以使得终端在较复杂的区域环境下进行定位。

Description

基站、GNSS联合定位方法和装置
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种基站、GNSS联合定位方法和装置。
背景技术
随着终端技术的不断发展，终端中设置了定位功能，例如卫星定位或基于基站的定位。通过定位功能，可以为用户导航或为用户提供位置信息。
通常可以利用卫星定位的方式对终端进行定位，或者利用基于基站的定位方式对终端进行定位，如果利用卫星定位的方式对终端进行定位，则可以通过卫星到终端之间的距离，确定终端的定位位置，具体地，终端可以向卫星发送定位请求，卫星接收到定位请求后，可以向终端发送定位信号，终端通过卫星发送的定位信号的发送时间和终端接收到定位信号的接收时间，计算卫星到达终端的距离，由于卫星的时间和终端的时间可能不是同步的，因此，可以设定卫星和终端存在的时间差为t，然后，可以通过接收到的四个卫星的定位信号的接收时间，分别得到各卫星到终端的距离的方程，组成方程组，求解该方程组，可以得到终端的定位位置。如果利用基于基站的定位方式对终端进行定位，则需要三个基站对终端进行定位，具体地，终端通过基站接收终端发送的定位请求的接收时间，确定两两基站的接收时间的时间差(即TDOA(Time Difference of Arrival，到达时间差))，如果终端到任意两个基站的距离的差值为固定值，则终端位于以该两个基站为焦点的双曲线上，则可以通过求解双曲线方程组，得到终端的定位位置。
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：
利用卫星定位的方式或基于基站的定位方式对终端进行定位时，至少需要获取到四个卫星的定位信号，或者至少需要三个基站的接收时间，才可以对终端进行定位，当终端处于环境较复杂的区域时，可能获取不到四个卫星的定位信号和三个基站的接收时间，从而，使得较复杂的区域环境下无法对终端进行定位。
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基站、GNSS联合定位方法和装置。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种基站、GNSS联合定位方法，所述方法包括：
向两个基站发送探测信号，确定所述探测信号到达每个基站的传输时长，并接收两个卫星发送的定位信号，确定每个定位信号的传输时长；
根据每个基站对应的传输时长，确定自身与所述两个基站之间的距离的第一距离差，并根据所述每个定位信号的传输时长，确定自身与所述两个卫星之间的距离的第二距离差；
根据所述第一距离差、所述第二距离差、所述两个基站的位置和所述两个卫星的位置，确定自身的定位位置。
可选地，所述根据每个基站对应的传输时长，确定自身与所述两个基站之间的距离的第一距离差，包括：
根据每个基站对应的传输时长，确定所述两个基站对应的传输时长的第一时长差；
根据所述第一时长差，确定自身与所述两个基站之间的距离的第一距离差。
可选地，所述根据所述每个定位信号的传输时长，确定自身与所述两个卫星之间的距离的第二距离差，包括：
根据所述每个定位信号的传输时长，确定所述两个定位信号的传输时长的第二时长差；
根据所述第二时长差，确定自身与所述两个卫星之间的距离的第二距离差。
可选地，所述根据所述第一距离差、所述第二距离差、所述两个基站的位置和所述两个卫星的位置，确定自身的定位位置，包括：
根据所述第一距离差、所述第二距离差、所述两个基站的位置和所述两个卫星的位置，使用公式
确定自身的定位位置；
其中，(x1，y1，z1)和(x2，y2，z2)为所述两个基站的位置，(x3，y3，z3)和(x4，y4，z4)为所述两个卫星的位置，(x，y，z)为自身的定位位置，z通过预设测量方法确定，d1为所述第一距离差，d2为所述第二距离差。
可选地，所述根据所述第一距离差、所述第二距离差、所述两个基站的位置和所述两个卫星的位置，使用公式
确定自身的定位位置，包括：
根据所述第一距离差、所述第二距离差、所述两个基站的位置和所述两个卫星的位置，确定距离差方程组
根据所述距离差方程组、预设的迭代算法和预设的收敛条件，确定自身的定位位置。
第二方面，提供了一种基站、GNSS联合定位装置，所述装置包括：
第一确定模块，用于向两个基站发送探测信号，确定所述探测信号到达每个基站的传输时长，并接收两个卫星发送的定位信号，确定每个定位信号的传输时长；
第二确定模块，用于根据每个基站对应的传输时长，确定自身与所述两个基站之间的距离的第一距离差，并根据所述每个定位信号的传输时长，确定自身与所述两个卫星之间的距离的第二距离差；
第三确定模块，用于根据所述第一距离差、所述第二距离差、所述两个基站的位置和所述两个卫星的位置，确定自身的定位位置。
可选地，所述第二确定模块，用于：
根据每个基站对应的传输时长，确定所述两个基站对应的传输时长的第一时长差；
根据所述第一时长差，确定自身与所述两个基站之间的距离的第一距离差。
可选地，所述第二确定模块，用于：
根据所述每个定位信号的传输时长，确定所述两个定位信号的传输时长的第二时长差；
根据所述第二时长差，确定自身与所述两个卫星之间的距离的第二距离差。
可选地，所述第三确定模块，用于：
根据所述第一距离差、所述第二距离差、所述两个基站的位置和所述两个卫星的位置，使用公式
确定自身的定位位置；
其中，(x1，y1，z1)和(x2，y2，z2)为所述两个基站的位置，(x3，y3，z3)和(x4，y4，z4)为所述两个卫星的位置，(x，y，z)为自身的定位位置，z通过预设测量方法确定，d1为所述第一距离差，d2为所述第二距离差。
可选地，所述第三确定模块，用于：
根据所述第一距离差、所述第二距离差、所述两个基站的位置和所述两个卫星的位置，确定距离差方程组
根据所述距离差方程组、预设的迭代算法和预设的收敛条件，确定自身的定位位置。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例中，向两个基站发送探测信号，确定探测信号到达每个基站的传输时长，并接收两个卫星发送的定位信号，确定每个定位信号的传输时长，根据每个基站对应的传输时长，确定自身与两个基站之间的距离的第一距离差，并根据每个定位信号的传输时长，确定自身与两个卫星之间的距离的第二距离差，根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，确定自身的定位位置，这样，当终端无法通过四个卫星或三个基站进行定位时，可以通过两个卫星和两个基站确定自身的定位位置，从而，使得较复杂的区域环境下可以对终端进行定位。
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一种基站、GNSS联合定位方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种基站、GNSS联合定位装置结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
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。
实施例一
本发明实施例提供了一种基站、GNSS联合定位方法，如图1所示，该方法的处理流程可以包括如下的步骤：
步骤101，向两个基站发送探测信号，确定探测信号到达每个基站的传输时长，并接收两个卫星发送的定位信号，确定每个定位信号的传输时长。
步骤102，根据每个基站对应的传输时长，确定自身与，两个基站之间的距离的第一距离差，并根据每个定位信号的传输时长，确定自身与两个卫星之间的距离的第二距离差。
步骤103，根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，确定自身的定位位置。
本发明实施例中，向两个基站发送探测信号，确定探测信号到达每个基站的传输时长，并接收两个卫星发送的定位信号，确定每个定位信号的传输时长，根据每个基站对应的传输时长，确定自身与两个基站之间的距离的第一距离差，并根据每个定位信号的传输时长，确定自身与两个卫星之间的距离的第二距离差，根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，确定自身的定位位置，这样，当终端无法通过四个卫星或三个基站进行定位时，可以通过两个卫星和两个基站确定自身的定位位置，从而，使得较复杂的区域环境下可以对终端进行定位。
实施例二
本发明实施例提供了一种基站、GNSS联合定位方法，该方法的执行主体为终端。其中，终端可以是具有定位功能的任一终端，如手机、导航仪等。
下面将结合具体实施方式，对图1所示的处理流程进行详细的说明，内容可以如下：
步骤101，向两个基站发送探测信号，确定探测信号到达每个基站的传输时长，并接收两个卫星发送的定位信号，确定每个定位信号的传输时长。
其中，两个卫星可以是GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)中的任意两个卫星，其中，GNSS是泛指所有的卫星导航系统，因此，GNSS是多系统、多层面、多模式的复杂组合系统，GNSS可以包括GPS(Global Positioning System，全球定位系统)、GLONASS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)、北斗卫星导航系统和Galileo(伽利略)卫星导航系统等，定位信号中携带有卫星发送该定位信号的发送时间。
在实施中，终端具有定位功能，定位方式可以有多种，如卫星定位、基于基站进行定位等，当用户需要确定自己所处的位置时，可以启动终端中的相应的应用程序，如某个地图的应用程序，或者可以进行导航的应用程序等，此时，终端可以向周围的基站发送探测信号，并记录探测信号的发送时间，当基站接收到探测信号时，记录该探测信号的接收时间，各基站可以将接收时间发送给终端，终端接收到基站发送的接收时间后，可以使用接收时间减去发送时间，得到探测信号到达各个基站的传输时长，其中，如果有多个基站向终端发送接收时间，则终端可以从中任意选择两个基站的接收时间，进而计算探测信号到达各个基站的传输时长。同时，终端可以接收卫星发送的定位信号，记录定位信号的接收时间，并通过定位信号中该定位信号的发送时间，计算定位信号的传输时长，本发明实施例中，终端需要至少接收到两个卫星的定位信号，如果终端接收到多个定位信号，可以在其中任选两个定位信号，计算各定位信号的传输时长。
需要说明的是，由于基站和终端的时间可能并不是同步的，这样，终端和基站之间会存在一个时钟差，同样，终端和卫星之间也可能会存在一个时钟差，上述两个时钟差可能并不相等。
步骤102，根据每个基站对应的传输时长，确定自身与两个基站之间的距离的第一距离差，并根据每个定位信号的传输时长，确定自身与两个卫星之间的距离的第二距离差。
在实施中，终端可以将计算得到的探测信号到达两个基站中每个基站的传输时长乘以光速，得到终端到达每个基站的距离，即得到两个距离值，由于终端和基站之间存在一定的时钟差，因此，计算得到的距离值存在误差，然后，终端可以将两个距离值作差，得到终端与两个基站之间的距离的距离差(即第一距离差)，这样，通过对距离进行求差计算后，可以将计算距离时由于终端和基站之间的时钟差而引入的误差消除，这样，得到的第一距离差较准确。
终端可以将每个定位信号的传输时长乘以光速，得到终端到达每个卫星的距离，即得到两个距离值，由于终端和卫星之间也存在一定的时钟差，因此，计算得到的距离值也存在误差，然后，终端可以将两个距离值作差，得到终端与两个卫星之间的距离的距离差(即第二距离差)，这样，通过对距离进行求差计算后，可以将误差消除，得到的第二距离差较准确。
可选地，上述确定第一距离差的处理方式可以多种多样，以下提供一种可选的处理方式，可以包括以下步骤：
步骤一，根据每个基站对应的传输时长，确定两个基站对应的传输时长的第一时长差。
在实施中，终端可以将计算得到的探测信号到达两个基站的传输时长相减，得到一个传输时长的差值(即第一时长差)，这样，可以消除终端和基站之间存在的时钟差。
步骤二，根据第一时长差，确定自身与两个基站之间的距离的第一距离差。
在实施中，终端可以将得到的第一时长差乘以光速，得到终端到两个基站之间的距离的距离差(即第一距离差)，这样，得到的第一距离差较准确。
可选地，上述确定第二距离差的处理方式可以多种多样，以下提供一种可选的处理方式，可以包括以下步骤：
步骤一，根据每个定位信号的传输时长，确定两个定位信号的传输时长的第二时长差。
在实施中，终端可以将两个定位信号的传输时长相减，得到一个传输时长的差值(即第二时长差)，这样，可以消除终端和卫星之间存在的时钟差。
步骤二，根据第二时长差，确定自身与两个卫星之间的距离的第二距离差。
在实施中，终端可以将得到的第二时长差乘以光速，得到终端到两个卫星之间的距离的距离差(即第二距离差)，同样，第二距离差较准确。
步骤103，根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，确定自身的定位位置。
在实施中，当基站向终端发送接收时间时，可以将该基站的标识发送给终端，终端中预先存储有基站的标识与基站的位置的对应关系，终端接收到基站的标识后，可以在上述对应关系中查找，得到该基站的标识对应的该基站的位置，这样，终端可以得到两个基站的位置。两个卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查找得到。然后，可以假设设定终端的定位位置，如(x，y，z)，确定两个卫星与终端之间的距离的距离差，该距离差等于第二距离差，终端可以确定两个基站与终端之间的距离的距离差，该距离差等于第一距离差，这样可以得到两个方程组成的方程组，求解该方程组，可以得到定位位置中x和y的数值，其中，z的数值可以通过其他方法测得，例如通过气压测高法测得z的数值。在求解上述方程组时，可以通过多种方法进行，例如，可以通过Chan算法求解上述方程组，即通过最大似然估计求解方程组，从而得到定位位置(x，y，z)的具体数值，上述Chan算法为现有技术中常用的求解上述类型的方程组的方法，在此不再赘述。
可选地，上述步骤103的处理方式可以多种多样，以下提供一种可选的处理方式，具体可以包括以下内容：根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，使用公式
确定自身的定位位置；
其中，(x1，y1，z1)和(x2，y2，z2)为两个基站的位置，(x3，y3，z3)和(x4，y4，z4)为两个卫星的位置，(x，y，z)为自身的定位位置，z通过预设测量方法确定，d1为第一距离差，d2为第二距离差。
在实施中，如果终端确定两个基站的位置分别为(x1，y1，z1)和(x2，y2，z2)，两个卫星的位置分别为(x3，y3，z3)和(x4，y4，z4)，则假设终端的定位位置为(x，y，z)，终端可以得到终端到两个基站的距离的距离差为：
同理，可以得到终端到两个卫星的距离的距离差为：
然后，终端可以通过第一时长差乘以光速，得到第一距离差d1，通过第二时长差乘以光速，得到第二距离差d2，这样，可以得到方程组：
其中，z可以通过某些测量方法测定，例如使用气压测高法测定，然后，可以通过Chan算法求解上述方程组，得到终端的定位位置。
可选地，求解上述方程组的方法可以多种多样，以下提供一种可选的求解方法，可以包括以下内容：根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，确定距离差方程组
根据距离差方程组、预设的迭代算法和预设的收敛条件，确定自身的定位位置。
在实施中，可以通过上述方程组得到x和y的全微分方程
其中，i＝1，2，3，4。可以将上述微分方程改为矩阵形式：AX＝b，其中，
任意设定终端的定位位置中x和y的初值，可以表示为(x(0)，y(0))，则可以得到A(n)，即
其中，(x(n)，y(n))为第n次迭代得到的值，当n为0时，(x(n)，y(n))为设定的初始值(x(0)，y(0))，i＝1，2，3，4。进一步，可以得到b(n)，dd1＝d1-d1(n)，其中，
可以通过上述A(n)和b(n)，以及AX＝b，可以求得X(n)，即
X(n)＝[A(n)T·A(n)]-1·A(n)T·b(n)。
终端可以预先设置有收敛条件，当终端得到X(n)后，可以判断其是否收敛，其中，收敛条件可以根据实际情况设定，例如，收敛条件可以是：
若dv(n)＜δ，δ为预设数值，则认为收敛，此时，停止迭代，否则，更新(x(n)，y(n))为(x(n+1)，y(n+1))，重新进行上述过程，其中，x(n+1)＝x(n)+dx(n)，y(n+1)＝y(n)+dy(n)。这样，可以将满足上述收敛条件的x和y，确定为终端的定位位置中的x和y的坐标值，进而可以得到终端的定位位置。
本发明实施例中，向两个基站发送探测信号，确定探测信号到达每个基站的传输时长，并接收两个卫星发送的定位信号，确定每个定位信号的传输时长，根据每个基站对应的传输时长，确定自身与两个基站之间的距离的第一距离差，并根据每个定位信号的传输时长，确定自身与两个卫星之间的距离的第二距离差，根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，确定自身的定位位置，这样，当终端无法通过四个卫星或三个基站进行定位时，可以通过两个卫星和两个基站确定自身的定位位置，从而，使得较复杂的区域环境下可以对终端进行定位。
实施例三
基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种基站、GNSS联合定位装置，如图2所示，该装置包括：
第一确定模块210，用于向两个基站发送探测信号，确定探测信号到达每个基站的传输时长，并接收两个卫星发送的定位信号，确定每个定位信号的传输时长；
第二确定模块220，用于根据每个基站对应的传输时长，确定自身与两个基站之间的距离的第一距离差，并根据每个定位信号的传输时长，确定自身与两个卫星之间的距离的第二距离差；
第三确定模块230，用于根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，确定自身的定位位置。
可选地，第二确定模块220，用于：
根据每个基站对应的传输时长，确定两个基站对应的传输时长的第一时长差；
根据第一时长差，确定自身与两个基站之间的距离的第一距离差。
可选地，第二确定模块220，用于：
根据每个定位信号的传输时长，确定两个定位信号的传输时长的第二时长差；
根据第二时长差，确定自身与两个卫星之间的距离的第二距离差。
可选地，第三确定模块230，用于：
根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，使用公式
确定自身的定位位置；
其中，(x1，y1，z1)和(x2，y2，z2)为两个基站的位置，(x3，y3，z3)和(x4，y4，z4)为两个卫星的位置，(x，y，z)为自身的定位位置，z通过预设测量方法确定，d1为第一距离差，d2为第二距离差。
可选地，第三确定模块230，用于：
根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，确定距离差方程组
根据距离差方程组、预设的迭代算法和预设的收敛条件，确定自身的定位位置。
本发明实施例中，向两个基站发送探测信号，确定探测信号到达每个基站的传输时长，并接收两个卫星发送的定位信号，确定每个定位信号的传输时长，根据每个基站对应的传输时长，确定自身与两个基站之间的距离的第一距离差，并根据每个定位信号的传输时长，确定自身与两个卫星之间的距离的第二距离差，根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，确定自身的定位位置，这样，当终端无法通过四个卫星或三个基站进行定位时，可以通过两个卫星和两个基站确定自身的定位位置，从而，使得较复杂的区域环境下可以对终端进行定位。
需要说明的是：上述实施例提供的一种基站、GNSS联合定位装置在定位时，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，即将终端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，上述实施例提供的一种基站、GNSS联合定位装置与一种基站、GNSS联合定位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。
实施例四
请参考图3，其示出了本发明实施例所涉及的终端的结构示意图，该终端可以用于实施上述实施例中提供的一种基站、GNSS联合定位方法。具体来讲：
终端700可以包括通信单元110、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器120、输入单元130、显示单元140、传感器150、音频电路160、WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)模块170、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器180、以及电源190等部件。本领域技术人员可以理解，图中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：
通信单元110可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，该通信单元110可以为RF(Radio Frequency，射频)电路、路由器、调制解调器、等网络通信设备。特别地，当通信单元110为RF电路时，将基站的下行信息接收后，交由一个或者一个以上处理器180处理；另外，将涉及上行的数据发送给基站。通常，作为通信单元的RF电路包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、用户身份模块(SIM)卡、收发信机、耦合器、LNA(Low Noise Amplifier，低噪声放大器)、双工器等。此外，通信单元110还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于GSM(Global System of Mobile communication，全球移动通讯系统)、GPRS(GeneralPacket Radio Service，通用分组无线服务)、CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)、LTE(LongTerm Evolution，长期演进)、电子邮件、SMS(Short Messaging Service，短消息服务)等。存储器120可用于存储软件程序以及模块，处理器180通过运行存储在存储器120的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器120可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据终端700的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器120还可以包括存储器控制器，以提供处理器180和输入单元130对存储器120的访问。
输入单元130可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。优选地，输入单元130可包括触敏表面131以及其他输入设备132。触敏表面131，也称为触摸显示屏或者触控板，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面131上或在触敏表面131附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触敏表面131可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器180，并能接收处理器180发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触敏表面131。除了触敏表面131，输入单元130还可以包括其他输入设备132。优选地，其他输入设备132可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。
显示单元140可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端700的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元140可包括显示面板141，可选的，可以采用LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)、OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)等形式来配置显示面板141。进一步的，触敏表面131可覆盖显示面板141，当触敏表面131检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器180以确定触摸事件的类型，随后处理器180根据触摸事件的类型在显示面板141上提供相应的视觉输出。虽然在图中，触敏表面131与显示面板141是作为两个独立的部件来实现输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触敏表面131与显示面板141集成而实现输入和输出功能。
终端700还可包括至少一种传感器150，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板141的亮度，接近传感器可在终端700移动到耳边时，关闭显示面板141和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于终端700还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
音频电路160、扬声器161，传声器162可提供用户与终端700之间的音频接口。音频电路160可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器161，由扬声器161转换为声音信号输出；另一方面，传声器162将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路160接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器180处理后，经RF电路110以发送给比如另一终端，或者将音频数据输出至存储器120以便进一步处理。音频电路160还可能包括耳塞插孔，以提供外设耳机与终端700的通信。
为了实现无线通信，该终端上可以配置有无线通信单元170，该无线通信单元170可以为WIFI模块。WIFI属于短距离无线传输技术，终端700通过无线通信单元170可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图中示出了无线通信单元170，但是可以理解的是，其并不属于终端700的必须构成，完全可以根据需要在不改变公开的本质的范围内而省略。
处理器180是终端700的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器120内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器120内的数据，执行终端700的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。可选的，处理器180可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器180可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器180中。
终端700还包括给各个部件供电的电源190(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器180逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源190还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
尽管未示出，终端700还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。在本实施例中，终端还包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行，所述一个或者一个以上程序包含用于进行如下方法的指令：
向两个基站发送探测信号，确定探测信号到达每个基站的传输时长，并接收两个卫星发送的定位信号，确定每个定位信号的传输时长；
根据每个基站对应的传输时长，确定自身与两个基站之间的距离的第一距离差，并根据每个定位信号的传输时长，确定自身与两个卫星之间的距离的第二距离差；
根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，确定自身的定位位置。
可选地，根据每个基站对应的传输时长，确定自身与两个基站之间的距离的第一距离差，包括：
根据每个基站对应的传输时长，确定两个基站对应的传输时长的第一时长差；
根据第一时长差，确定自身与两个基站之间的距离的第一距离差。
可选地，根据每个定位信号的传输时长，确定自身与两个卫星之间的距离的第二距离差，包括：
根据每个定位信号的传输时长，确定两个定位信号的传输时长的第二时长差；
根据第二时长差，确定自身与两个卫星之间的距离的第二距离差。
可选地，根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，确定自身的定位位置，包括：
根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，使用公式
确定自身的定位位置；
其中，(x1，y1，z1)和(x2，y2，z2)为两个基站的位置，(x3，y3，z3)和(x4，y4，z4)为两个卫星的位置，(x，y，z)为自身的定位位置，z通过预设测量方法确定，d1为第一距离差，d2为第二距离差。
可选地，根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，使用公式
确定自身的定位位置，包括：
根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，确定距离差方程组
根据距离差方程组、预设的迭代算法和预设的收敛条件，确定自身的定位位置。
本发明实施例中，向两个基站发送探测信号，确定探测信号到达每个基站的传输时长，并接收两个卫星发送的定位信号，确定每个定位信号的传输时长，根据每个基站对应的传输时长，确定自身与两个基站之间的距离的第一距离差，并根据每个定位信号的传输时长，确定自身与两个卫星之间的距离的第二距离差，根据第一距离差、第二距离差、两个基站的位置和两个卫星的位置，确定自身的定位位置，这样，当终端无法通过四个卫星或三个基站进行定位时，可以通过两个卫星和两个基站确定自身的定位位置，从而，使得较复杂的区域环境下可以对终端进行定位。
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 (6)

1.一种基站、GNSS联合定位方法，其特征在于，所述方法包括：
向两个基站发送探测信号，确定所述探测信号到达每个基站的传输时长，并接收两个卫星发送的定位信号，确定每个定位信号的传输时长；
根据每个基站对应的传输时长，确定自身与所述两个基站之间的距离的第一距离差，并根据所述每个定位信号的传输时长，确定自身与所述两个卫星之间的距离的第二距离差；
根据预先存储的基站的标识与基站的位置的对应关系，确定所述两个基站的位置，并根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查找所述两个卫星的位置；
根据所述第一距离差、所述第二距离差、所述两个基站的位置和所述两个卫星的位置，确定距离差方程组
<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>y</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>y</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>-</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>y</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>d</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>y</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>y</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>-</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>y</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>y</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>;</mo> </mrow>
根据所述距离差方程组、预设的迭代算法和预设的收敛条件，确定自身的定位位置；
其中，(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)为所述两个基站的位置，(x3,y3,z3)和(x4,y4,z4)为所述两个卫星的位置，(x,y,z)为自身的定位位置，z通过预设测量方法确定，d1为所述第一距离差，d2为所述第二距离差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个基站对应的传输时长，确定自身与所述两个基站之间的距离的第一距离差，包括：
根据每个基站对应的传输时长，确定所述两个基站对应的传输时长的第一时长差；
根据所述第一时长差，确定自身与所述两个基站之间的距离的第一距离差。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述每个定位信号的传输时长，确定自身与所述两个卫星之间的距离的第二距离差，包括：
根据所述每个定位信号的传输时长，确定所述两个定位信号的传输时长的第二时长差；
根据所述第二时长差，确定自身与所述两个卫星之间的距离的第二距离差。
4.一种基站、GNSS联合定位装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定模块，用于向两个基站发送探测信号，确定所述探测信号到达每个基站的传输时长，并接收两个卫星发送的定位信号，确定每个定位信号的传输时长；
第二确定模块，用于根据每个基站对应的传输时长，确定自身与所述两个基站之间的距离的第一距离差，并根据所述每个定位信号的传输时长，确定自身与所述两个卫星之间的距离的第二距离差；
第三确定模块，用于根据预先存储的基站的标识与基站的位置的对应关系，确定所述两个基站的位置，并根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查找所述两个卫星的位置；
根据所述第一距离差、所述第二距离差、所述两个基站的位置和所述两个卫星的位置，确定距离差方程组
<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>y</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>y</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>-</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>y</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>d</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>y</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>y</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>-</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>y</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>y</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>;</mo> </mrow>
根据所述距离差方程组、预设的迭代算法和预设的收敛条件，确定自身的定位位置；
其中，(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)为所述两个基站的位置，(x3,y3,z3)和(x4,y4,z4)为所述两个卫星的位置，(x,y,z)为自身的定位位置，z通过预设测量方法确定，d1为所述第一距离差，d2为所述第二距离差。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，用于：
根据每个基站对应的传输时长，确定所述两个基站对应的传输时长的第一时长差；
根据所述第一时长差，确定自身与所述两个基站之间的距离的第一距离差。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，用于：
根据所述每个定位信号的传输时长，确定所述两个定位信号的传输时长的第二时长差；
根据所述第二时长差，确定自身与所述两个卫星之间的距离的第二距离差。
CN201410509486.1A 2014-09-28 2014-09-28 基站、gnss联合定位方法和装置 Active CN104316946B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410509486.1A CN104316946B (zh) 2014-09-28 2014-09-28 基站、gnss联合定位方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410509486.1A CN104316946B (zh) 2014-09-28 2014-09-28 基站、gnss联合定位方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104316946A CN104316946A (zh) 2015-01-28
CN104316946B true CN104316946B (zh) 2017-09-19

Family

ID=52372199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410509486.1A Active CN104316946B (zh) 2014-09-28 2014-09-28 基站、gnss联合定位方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104316946B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105491659A (zh) * 2015-11-17 2016-04-13 北京邮电大学 一种室内定位的非视距补偿方法
CN109557505A (zh) * 2018-11-22 2019-04-02 中电科仪器仪表有限公司 Tdoa定位方法及装置、存储介质、电子装置
CN109451578A (zh) * 2018-11-30 2019-03-08 维沃移动通信有限公司 一种定位方法及装置
CN117676790A (zh) * 2022-08-19 2024-03-08 中兴通讯股份有限公司 感知同步的方法和设备、计算机可读介质

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI115167B (fi) * 2003-09-10 2005-03-15 Nokia Corp Menetelmä ja järjestelmä sijainninmäärityksessä sekä laite
TWI453449B (zh) * 2012-12-27 2014-09-21 Ind Tech Res Inst 協同式定位校正系統與方法及參考站佈建方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104316946A (zh) 2015-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104807466B (zh) 地图信息显示方法及装置
CN104360307B (zh) 一种定位方法和装置
CN104035948B (zh) 地理位置显示方法及装置
CN103974189B (zh) 移动终端的gps定位方法及移动终端
CN104253740B (zh) 图片签到方法、装置及系统
CN104519485B (zh) 一种终端之间的通信方法、装置和系统
CN104035951B (zh) 显示地图的方法、装置及终端
CN106778585A (zh) 一种人脸关键点跟踪方法和装置
CN104468679A (zh) 分享地理位置的方法、终端及系统
CN103365419B (zh) 一种触发闹钟控制指令的方法和装置
CN106331359B (zh) 一种语音信号采集方法、装置及终端
CN104316946B (zh) 基站、gnss联合定位方法和装置
CN107592615A (zh) 定位方法和装置
CN105975753A (zh) 计算用户移动速度的方法及移动终端
CN106993327A (zh) 网络定位方法、装置及计算机设备
CN105282692A (zh) 测速信息显示方法和装置
CN104702674B (zh) 地理位置交互方法和装置
CN109936817A (zh) 一种定位方法及终端设备
CN104092657A (zh) 信息传输的方法、设备及系统
CN106656803B (zh) 一种更新路由表项的方法、装置及系统
WO2018098717A1 (zh) 一种调整定位周期的方法及装置
CN105741599B (zh) 车辆信息的显示方法及装置
CN104811898B (zh) 一种信息获取的方法、服务器、终端及系统
CN107765213A (zh) 定位方法及装置
CN107835948B (zh) 定位方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant