CN108054522A - 室内gnss天线阵列、定位系统、定位方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于GNSS定位技术领域，尤其涉及一种室内GNSS天线阵列、定位系统、定位方法及装置。该室内GNSS天线阵列包括多个GNSS天线，其中至少两个GNSS天线用于接收并转发来自不同卫星的信号，所述至少两个GNSS天线中包括天线相位中心的距离小于信号波长的一半的两个GNSS天线。本发明通过将天线阵列的其中至少两个相邻GNSS天线的相位中心的距离设置成小于信号波长的一半，保证用户终端到这些GNSS天线的相位差不包含整周模糊度，从而缩短了室内高精度定位、定向所需的时间。

Description

室内GNSS天线阵列、定位系统、定位方法及装置
技术领域
本发明属于GNSS定位技术领域，尤其涉及一种室内GNSS天线阵列、定位系统、定位方法及装置。
背景技术
由于用于GNSS定位的卫星发射的GNSS信号较弱，再加上卫星距离地面距离较远等因素，在室外空旷地带的普通GNSS接收机勉强能够接收GNSS信号。通过普通GNSS接收机测量到多个卫星的距离，并通过单点定位可以达到5-10米的水平定位精度，可以满足多数日常应用。但是在车库、楼房内、隧道内、或高架下等室内环境中，GNSS信号强度被瓦砾等严重削弱，普通GNSS接收机在室内环境下无法接收到GNSS信号。因此，如何在室内环境下实现高精度的GNSS定位已经变成亟待解决的问题。
现有技术下，室内GNSS定位技术大体上可以分为三类。第一类为高灵敏度接收机技术，此类技术通过利用高灵敏度接收机可以接收到室内较弱的GNSS卫星信号。但是，由于信号强度被严重削弱，并易受室内多路径等因素的影响，无法保证室内定位精度。第二类为伪卫星技术，这类技术是利用在地面上产生类似于GNSS卫星信号的信号，这种方法对时间同步要求较高。第三类是GNSS中继转发的方案，这种方案通过转发室外的GNSS卫星信号实现覆盖室内环境。
针对第三类GNSS中继转发的方案，例如：中国专利CN2824061Y采用一种简单的中继转发方案，它利用室外GNSS模块采集室外GNSS卫星信号，将采集到的信号放大后，通过室内发射天线发到室内GNSS用户终端。这类方案没有对卫星信号进行区分，采集到所有GNSS卫星的信号都经过相同的传输路径到达GNSS用户终端，导致分布在不同室内位置的GNSS用户终端计算的定位结果是相同的，进而无法区分GNSS用户终端在室内的位置。
中国专利CN102782521A提出在室外使用多个定向天线一对一采集不同卫星的信号，并在室内使用多个发射天线播发对应的卫星信号。室内发射天线安装在不同位置，从而在室内重建一个新的卫星星座。用于终端可以使用新的卫星星座来进行室内定位。这个方案使用多个室外天线采集不同卫星的信号，而且要求这些定向天线可以动态指向不同卫星，因而系统比较复杂，成本较高。
中国专利CN104793227A提出使用一个室外全向天线采集所有GNSS卫星信号，然后通过解调装置区分不同的卫星信号，最后将区分开的卫星信号调制到射频信号上，并利用不同的室内天线发射对应的射频信号。
可见，目前方案可以顺利地将室外GNSS卫星信号扩展到室内。但是对于室内定位的方案而言，一方面，多数方案是利用伪距观测量进行室内定位；另一方面，与在室外环境类似，在室内部署参考站，并利用用户终端和参考站的载波相位观测量进行高精度差分定位，但是基于载波相位的高精度差分定位依赖于整周模糊度的求解，而整周模糊度的求解是一个挑战性的工作，所需时间较长。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种室内GNSS天线阵列、定位系统、定位方法及装置，以达到有效缩短定向、定位所需时间的目的。
为达到该目的，本发明实施例的第一方面提供了一种室内GNSS天线阵列，包括多个GNSS天线，其中至少两个GNSS天线用于接收并转发来自不同卫星的信号，所述至少两个GNSS天线中包括天线相位中心距离小于信号波长的一半的两个GNSS天线。
本发明实施例的第二方面提供了一种GNSS定位系统，包括第一方面所述的室内GNSS天线阵列。
本发明实施例的第三方面提供了一种室内GNSS定位方法，包括：
接收至少两个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号，测定用户终端接收所述GNSS信号时的用户终端载波相位测量值；
获取所述至少两个室内GNSS天线和参考站的位置数据，以及所述参考站接收所述GNSS信号时的参考站载波相位测量值；其中，所述至少两个室内GNSS天线中的第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离为小于所述GNSS信号的波长的一半；
根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位。
本发明实施例的第四方面提供了一种室内GNSS定位装置，包括：
测定模块，用于接收室内GNSS天线阵列中至少两个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号，测定用户终端接收所述GNSS信号时的用户终端载波相位测量值；
获取模块，用于获取所述至少两个室内GNSS天线和参考站的位置数据，以及所述参考站接收所述GNSS信号时的参考站载波相位测量值；其中，所述至少两个室内GNSS天线中的第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离为小于所述GNSS信号的波长的一半；
定位模块，用于根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位。
本发明实施例的第五方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述方法的步骤。
本发明实施例的第六方面提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明提供一种GNSS天线阵列，包括多个GNSS天线，通过部署这些发射天线，使一些天线之间的相位中心距离小于信号波长的一半，保证用户到其中两个天线的相位差不包含模糊度。用户终端通过测量到不同发射天线之间的相位差，从而实现高精度定向和定位。通过使用所述的GNSS天线阵列，不需要对所有卫星求整周模糊度，改善了室内高精度定向、定位所需的时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，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GNSS定位系统的室内部分的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种室内GNSS天线阵列的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种室内GNSS天线阵列的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的又一种室内GNSS天线阵列的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种室内GNSS定位方法的实现流程示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种室内GNSS定位方法的实现流程示意图；
图7是本发明实施例提供的又一种室内GNSS定位方法的实现流程示意图；
图8是本发明实施例提供的一种室内GNSS定位装置的示意图；
图9是本发明实施例提供的一种终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“所述”意在包括复数形式。
还应当理解，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用于区分描述，不能理解为指示或暗示相对重要性，更不能理解为“第二”前面必然存在一个“第一”，即不能理解为具有具体的数量含义。
具体实现中，本发明实施例中描述的用户终端包括但不限于手机、平板、机器人或电子穿戴设备等。在下面的具体实施方式中，为了方便，将以手机作为用户终端的例子进行具体描述，本领域技术人员可理解，用户终端并非仅限于手机。
在接下来的讨论中，描述了包括安装有GNSS接收机的用户终端。然而，应当理解的是，用户终端可以包括诸如物理键盘、鼠标和/或控制杆的一个或多个其它物理用户接口设备。
用户终端支持各种应用程序，例如以下中的一个或多个：绘图应用程序、演示应用程序、文字处理应用程序、网站创建应用程序、盘刻录应用程序、电子表格应用程序、游戏应用程序、电话应用程序、视频会议应用程序、电子邮件应用程序、即时消息收发应用程序、锻炼支持应用程序、照片管理应用程序、数码相机应用程序、数字摄影机应用程序、web浏览应用程序、数字音乐播放器应用程序和/或数字视频播放器应用程序。
可以在用户终端上执行的各种应用程序可以使用诸如触摸敏感表面的至少一个公共物理用户接口设备。可以在应用程序之间和/或相应应用程序内调整和/或改变触摸敏感表面的一个或多个功能以及终端设备上显示的相应信息。这样，终端设备的公共物理架构(例如，触摸敏感表面)可以支持具有对用户而言直观且透明的用户界面的各种应用程序。
图1为一种GNSS定位系统的室内部分的结构示意图。如图1所示，GNSS定位系统的室内部分包括位于室内环境中的用户终端1、参考站2和GNSS天线阵列。该GNSS天线阵列包括两个GNSS天线，两个GNSS天线可接收并转发来自不同卫星的信号。图1中示出的GNSS天线A和GNSS天线B，它们分别用于接收并转发来自卫星i和卫星j的信号。用户终端1为安装有GNSS接收机的用户终端1，用于接收GNSS天线转发的卫星信号，并测定接收卫星信号时的用户终端载波相位测量值。参考站2也用于接收GNSS天线转发的卫星信号，并协助用户终端1进行定位。其中，所述两个GNSS天线A和B相位中心的距离D小于信号波长λ的一半。
不同的卫星，在天空中的位置不一致，显然地，卫星i和卫星j在天空中的位置不同；另外，不同卫星发射的信号波长可能相同也可能不相同，信号波长指的是对应卫星信号载波的波长，通常是已知的。通常来说，同一个卫星系统的卫星，比如GPS、GLONASS、或GALILEO的卫星，其信号波长相同；不同卫星系统的卫星，其信号波长通常不相同。此处说的信号波长相同，指的是理论上是相同的，但是实际上会有一定的偏差，但是偏差不大，如几厘米；不同卫星系统的卫星信号波长之间的差别也很小，如几厘米。
在本发明实施例中，若卫星i和卫星j的信号的波长不相同，则所述信号波长λ的取值范围可以为大于或等于两个卫星信号的波长的最小值，小于或等于波长的最大值；若卫星i和卫星j的信号的波长相同，则所述信号波长λ等于卫星信号的波长。信号波长不管采用其中何种设置方式，室内环境下的用户终端均可以获得良好地定位精度。
在本实施例的技术方案中，接收来自不同卫星的信号的GNSS天线为两个，并且通过部署这些接收来自不同卫星的信号的GNSS天线，使两个相邻GNSS天线相位中心距离小于信号波长的一半，保证用户终端1到这两个GNSS天线的相位差不包含整周模糊度，从而缩短了室内高精度定向所需的时间。
需要说明的是，室内GNSS天线阵列包括的GNSS天线通过中继转发技术接收并转发来自卫星的信号，本领域技术人员现有的用于中继转发的技术手段均能用于实现本发明，本发明对此不做具体限定。
进一步地，GNSS定位系统还包括通信设备，如无线或有线通信设备(图1未示出)，通信设备可设置于室内或室外环境下，存储有GNSS天线阵列包括的各GNSS天线和参考站的位置数据，用于将GNSS天线阵列包括的各GNSS天线和参考站的位置数据发送给用户终端1。此外，通信设备还用于获取所述参考站接收各卫星信号时测定的参考站载波相位测量值，并将所述参考站载波相位测量值发送给所述用户终端1；但是，参考站自身也可包括通信设备，其自身包括的通信设备可直接将所述参考站载波相位测量值发送给所述用户终端1，而不需要使用外部的通信设备。用户终端1基于所述位置数据、参考站载波相位测量值、用户终端载波相位测量值进行定位。具体的定位方法在后续的室内GNSS定位方法的实施例中将详细描述。
图2是图1中所示的室内GNSS天线阵列的结构示意图。同时结合图1。当室内GNSS天线阵列中的相邻GNSS天线A和B的相位中心的距离D很近，例如10cm以内。当用户终端1的位置比较远时，比如大约2-3米，用户终端1和两个相邻的GNSS天线A和B的视线方向可以近似为平行。
对于室内GNSS天线A和B而言，天线间相位差与天线间相位中心的距离D的关系可用下式表示：
其中，θ(t)表示用户终端1的方位角，它是随时间变化的，代表用户终端1随时间变化位置时，方位角发生变化，但就某一个时刻而言，方位角是一定的；λ表示信号波长。在上式中，天线间相位中心的距离D是精确已知的GNSS天线阵列的位置参数之一；λ也是已知量；后续将详细描述天线间相位差的计算方法，可以计算出天线间相位差因此，上式中唯一的未知数就是用户终端1的方位角θ(t)。因此，可以根据上述公式实现用户终端1的定向。
由于正弦函数有一个周期性，因此基于上述公式，方位角可能会出现多个解的情况。如果天线之间的相位中心的距离D在半个波长以内，即D<λ/2，那么方位角θ就不存在多个解的情况。换句话说，当天线之间相位中心的距离D满足D<λ/2，方位角可以唯一确定。
接下来，将详细描述天线间相位差的计算方法。
用户终端1测定接收对应两个卫星i和j的信号时的载波相位测量值和单位为载波周数。实际上，用户终端1得到的用户终端载波相位测量值和均包括两部分，一部分是从卫星到室内GNSS天线之间的载波周数，另一部分是室内GNSS天线到用户终端1之间的相位差，即：
其中，t为用户终端1的GNSS接收机时间；表示GNSS天线A到用户终端1之间的相位差；表示GNSS天线B到用户终端1之间的相位差；表示卫星i到GNSS天线A之间的相位差；表示卫星j到GNSS天线B之间的相位差；和均包括转发导致的相位延迟。此外，两个用户终端载波相位测量值和都包括用户终端1的钟差，所述的用户终端1的钟差会在后续的差分操作中被消除，因而未在上述两个公式中表示出来。用户终端载波相位测量值和之间的差值为：
其中，表示用户终端1到两个室内GNSS天线A和B的相位的差异，简称天线间相位差，可以用于计算用户终端1的方向。为了计算出所述天线间相位差，需要计算未知数
继续参见图1和图2，室内还设置有参考站2，使用参考站2来估计计算的公式中的未知数。利用参考站2，可以得到与计算的公式类似的方程：
其中，表示参考站2到两个室内GNSS天线A和B的相位的差异，各参数的含义与计算的公式中的参数类似，此处不再赘述。
综合计算的公式和计算的公式，天线间相位差可以通过以下公式来计算：
其中，和分别由用户终端1和参考站2的载波相位测量值计算得到。可以通过参考站2的精确位置数据和室内GNSS天线阵列包括的各天线的精确位置数据计算得到。此为本领域技术人员常规技术，此处不再赘述。
进一步地，本发明实施例的技术方案，接受来自不同卫星信号的GNSS天线可以不为两个，可以为多个，只需确保接收来自不同卫星的信号的GNSS天线至少为两个，并且通过部署这些接收来自不同卫星的信号的GNSS天线，使其中起码有两个相邻GNSS天线的相位中心的距离小于信号波长的一半，保证用户终端到这两个GNSS天线的相位差不包含整周模糊度，从而缩短了室内高精度定向所需的时间。
其中，若所述至少两个卫星信号的波长不全部相同，则所述信号波长的取值范围为大于或等于所述至少两个卫星信号的波长的最小值，小于或等于波长的最大值；若所述至少两个卫星的信号的波长全部相同，则所述信号波长等于卫星信号的波长。
在本实施例的技术方案中，确保接收来自不同卫星的信号的GNSS天线至少为两个，并且通过部署这些接收来自不同卫星的信号的GNSS天线，使其中起码有两个相邻GNSS天线的相位中心的距离小于信号波长的一半，保证用户终端到这两个GNSS天线的相位差不包含整周模糊度，从而缩短了室内高精度定向所需的时间。
在上述技术方案的基础上，进一步地，还可以通过部署天线阵列中的一些天线，使得至少有两个GNSS天线之间的相位中心的距离大于信号波长的一半。基于天线相位中心的距离小于信号波长的一半的两个GNSS天线计算出的方位角可以计算整周模糊度，从而提高用户终端室内定位定向的精度。
在一个具体实施例中，室内GNSS天线阵列包括至少三个GNSS天线，所述至少三个GNSS天线用于接收并转发来自不同卫星的信号，所述至少三个GNSS天线中的两个GNSS天线的相位中心的距离小于信号波长的一半，且所述至少三个GNSS天线中的两个GNSS天线的相位中心的距离大于信号波长的一半。
其中，接收并转发来自不同卫星的信号的至少三个GNSS天线中，只要其中有两个GNSS天线的相位中心的距离小于信号波长的一半，且有两个GNSS天线的相位中心的距离大于信号波长的一半即可，对其他天线的位置关系不做限制，相位中心的距离可以小于信号波长的一半，也可大于信号波长的一半，也可等于信号波长的一半。并非表示只能有两个GNSS天线的相位中心的距离小于信号波长的一半，且有两个GNSS天线的相位中心的距离大于信号波长的一半。
在另一个具体实施例中，室内GNSS天线阵列包括至少四个GNSS天线，所述至少四个GNSS天线用于接收并转发来自不同卫星的信号，所述至少四个GNSS天线中的两个GNSS天线的相位中心的距离小于信号波长的一半，且所述至少四个GNSS天线中的两个GNSS天线的相位中心的距离大于信号波长的一半。
进一步地，组成室内GNSS天线阵列的多个GNSS天线可以共面也可以不共面设置。为了减小计算的复杂度，多个GNSS天线可以轴对称设置；为了进一步减少计算的复杂度，多个GNSS天线可以中心对称设置。
当用户终端1相对于室内GNSS天线阵列视线方向存在仰角时，如图1-2所示的一维测向天线无法满足测向需求。此时需要二维天线阵列来实现测向。
图3是本发明实施例提供的另一种室内GNSS天线阵列的结构示意图。如图3所示的室内GNSS天线阵列，包括：三个GNSS天线A、B和C，三个GNSS天线A、B和C依次用于接收并转发来自不同卫星i，j和k的信号，GNSS天线A和GNSS天线B的相位中心的距离D1，以及GNSS天线A和GNSS天线C的相位中心的距离D2均小于信号波长的一半。
其中，D1<λ1/2。信号波长λ1的取值可以同时与卫星i，j和k三者的信号波长相关，也可仅与卫星i和j的信号波长相关，也可仅与卫星i或卫星j的信号波长相关。本发明对此不作具体限定。在其中一个实施例中，卫星i，j和k三者的卫星信号的波长不完全相同，所述信号波长λ1的取值范围可以为大于或等于三个卫星信号的波长的最小值，小于或等于波长的最大值；在另一个实施例中，卫星i，j和k的卫星信号的波长完全相同，则所述信号波长λ1等于卫星信号的波长。信号波长λ1不管采用其中何种设置方式，室内环境下的用户终端均可以获得良好地定位精度。
D2<λ2/2。信号波长λ2的取值可以同时与卫星i，j和k三者的信号波长相关，也可仅与卫星j和k的信号波长相关，也可仅与卫星j或卫星k的信号波长相关。本发明对此不作具体限定。在其中一个实施例中，卫星i，j和k三者的卫星信号的波长不完全相同，所述信号波长λ2的取值范围可以为大于或等于三个卫星信号的波长的最小值，小于或等于波长的最大值；在另一个实施例中，卫星i，j和k的卫星信号的波长完全相同，则所述信号波长λ2等于卫星信号的波长。信号波长不管采用其中何种设置方式，室内环境下的用户终端均可以获得良好地定位精度。
此外，需要指出的是，λ1和λ2的取值可以相同也可不同。
图3所示为一种非常简单的二维天线阵列，GNSS天线A、B和C的相位中心分别位于直角三角形的三个顶点，其中GNSS天线A的相位中心位于所述直角三角形的直角顶点。当采用图3的二维天线阵列时，3个GNSS天线可以形成一个三维坐标系。其中，GNSS天线A和B的相位中心的连线方向为x轴方向，GNSS天线A和C的相位中心的连线方向为y轴方向，z轴方向垂直于GNSS天线A、B和C三者的相位中心所在的平面。类似于公式前面求方位角的公式，用户终端的天线间相位差与仰角和方位角的关系可以表示为：
其中，用户终端的方位角θ及仰角β随时间变化，但是就某一个时刻而言，其方位角θ及仰角β是唯一确定的。与图1-2所示的一维天线阵列类似，当GNSS天线间相位中心的距离满足D1<λ1/2，D2<λ2/2，用户终端相对于GNSS天线阵列的方位角θ及仰角β可以唯一确定。因而可实现用户终端的定向。
此外，一方面，在上述图3所示实施例的基础上，天线阵列包括的三个GNSS天线A、B和C的相位中心可以不分别位于直角三角形的三个顶点，可以在任意位置，只需要满足GNSS天线A和GNSS天线B的相位中心的距离D1，以及GNSS天线A和GNSS天线C的相位中心的距离D2均小于信号波长的一半即可；或者只需要满足GNSS天线B和GNSS天线A的相位中心的距离D1，以及GNSS天线B和GNSS天线C的相位中心的距离D2均小于信号波长的一半即可；或者只需要满足GNSS天线C和GNSS天线A的相位中心的距离D1，以及GNSS天线C和GNSS天线B的相位中心的距离D2均小于信号波长的一半即可。此时用户终端相对于GNSS天线阵列的方位角θ及仰角β可以唯一确定。
另一方面，在上述图3所示实施例的基础上，天线阵列不仅包括三个GNSS天线A、B和C，还可以包括其它GNSS天线，即天线阵列包括至少三个GNSS天线。其中，三个GNSS天线A、B和C满足上述所述的相位中心距离即可，其中两个GNSS天线之间的相位中心的距离大于信号波长的一半，而对其它天线之间的相位中心距离不作具体限制，可以大于、等于或小于信号波长的一半。此时用户终端相对于GNSS天线阵列的方位角θ及仰角β可以通过GNSS天线A、B和C唯一确定。进一步地，通过部署天线阵列中的一些天线，使得至少有两对两个相邻的GNSS天线的相位中心的距离小于信号波长的一半，至少有一对GNSS天线之间的相位中心的距离大于信号波长的一半。基于天线相位中心的距离小于信号波长的一半的两个GNSS天线计算出的方位角可以计算整周模糊度，从而提高用户终端室内定位定向的精度。而为了减小计算的复杂度，至少三个GNSS天线可以轴对称设置；为了进一步减少计算的复杂度，至少三个GNSS天线可以中心对称设置。
此外，在上述图3所示实施例的基础上，天线阵列可以包括至少四个GNSS天线，所述至少四个GNSS天线用于接收并发射来自不同位置的卫星信号，所述至少四个GNSS天线中的第一GNSS天线和第二GNSS天线的相位中心的距离，以及所述第二GNSS天线和第三GNSS天线的相位中心的距离均小于信号波长的一半，且所述至少四个GNSS天线中的所述第一GNSS天线、第二GNSS天线或第三GNSS天线与第四GNSS天线的相位中心的距离大于信号波长的一半。
其中，只要至少四个GNSS天线中起码有两组两个相邻的GNSS天线的相位中心的距离小于信号波长的一半，且一组两个相邻的GNSS天线的相位中心的距离小于信号波长的一半即可，对其他天线相位中心的距离不作具体限定，其它天线相位中心的距离可以大于、等于或小于信号波长的一半。通过这种设置，部署天线阵列中的一些天线，使得至少有两对GNSS天线的相位中心的距离小于信号波长的一半，至少有一对GNSS天线之间的相位中心的距离大于信号波长的一半。基于天线相位中心的距离小于信号波长的一半的两个GNSS天线计算出的方位角可以计算整周模糊度，从而提高用户终端室内定位定向的精度。而为了减小计算的复杂度，至少四个GNSS天线可以轴对称设置；为了进一步减少计算的复杂度，至少四个GNSS天线可以中心对称设置。
在一种具体的实施方式中，如图4所示为一种二维天线阵列，室内天线阵列包括6个GNSS天线，GNSS天线A、B、C、D、E和F的相位中心分别位于正六边形的六个顶点，组成圆形天线阵列。其中，圆形天线阵列中相邻GNSS天线相位中心距离相等，小于信号波长的一半；其它不相邻的GNSS天线相位中心距离大于信号波长的一半。圆形天线阵列为中心对称设置，更容易实现用户终端的定向。
进一步地，圆形天线阵列还可以设置成相邻GNSS天线相位中心距离相等，小于信号波长的一半；其它不相邻的GNSS天线相位中心距离某一些设置成大于信号波长的一半。
进一步地，参见前面的描述可知，圆形天线阵列可以不共面设置。
需要说明的是，本领域技术人员可以理解，二维天线阵列可以不仅限于组成六边形的圆形天线阵列，还可以是四边形、五边形或其他多边形天线阵列，其实现用户终端定向的方式与前述类似，此处不再赘述。
本发明通过利用相位中心距离小于信号波长一半的天线，可以粗略测出用户终端的方位角及仰角，然后利用它们去计算整周模糊度，从而提高用户终端定向、定位的精度。
此外，当室内有多个GNSS天线阵列时，而且这些天线阵列的位置都是精确已知的，用户终端可以通过测量相对于这些天线阵列的方位角，或高度角和方位角，然后利用前方交会技术计算出用户的精确位置，从而达到定位的目的。
请参见图5，图5是本发明实施例提供的一种室内GNSS定位方法的示意流程图。本实施例中的方法适用于需要进行室内GNSS定位的情况，该方法的执行主体为一种室内GNSS定位装置，该装置可以由软件和/或硬件实现，集成于如图1所示的用户终端中。如图5所示的室内GNSS定位方法，可包括：
S501，接收至少两个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号，测定用户终端接收所述GNSS信号时的用户终端载波相位测量值。
其中，室内GNSS天线阵列包括多个室内GNSS天线，其中至少两个室内GNSS天线接收并转发来自不同卫星的GNSS信号。用户终端接收至少两个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号，并测定接收所述GNSS信号时的用户终端载波相位测量值，在接收到来自不同卫星的GNSS信号时有不同的用户终端载波相位测量值。
S502，获取所述至少两个室内GNSS天线和参考站的位置数据，以及所述参考站接收所述GNSS信号时的参考站载波相位测量值；其中，所述至少两个室内GNSS天线中的第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离为小于所述GNSS信号的信号波长的一半。
其中，在某室内环境下，当安装有室内GNSS天线阵列和参考站后，各室内GNSS天线和参考站位置数据是已知的，用户终端可以从存储有室内GNSS天线和参考站的位置数据的通信设备获取位置数据。
参考站接收至少两个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号，并测定接收所述GNSS信号时的参考站载波相位测量值，参考站接收至少两个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号的时间与用户终端接收所述GNSS信号的时间几乎相同。参考站在接收到来自不同卫星的GNSS信号时有不同的参考站载波相位测量值。用户终端获取所述参考站载波相位测量值。
至少两个室内GNSS天线包括第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线，第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线接收并转发来自不同卫星的GNSS信号，且第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离为小于所述GNSS信号的信号波长的一半。如前所述，当第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离为小于所述GNSS信号的信号波长的一半时，用户终端的方位角可唯一确定。
S503，根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位。
其中，用户终端至少测定接收所述第一室内GNSS天线转发的来自卫星i的GNSS信号时的第一用户终端载波相位测量值，和接收所述第二室内GNSS天线转发的来自卫星j的GNSS信号时的第二用户终端载波相位测量值。
参考站至少测定接收所述第一室内GNSS天线转发的来自卫星i的GNSS信号时的第一参考站载波相位测量值，和接收所述第二室内GNSS天线转发的来自卫星j的GNSS信号时的第二参考站载波相位测量值。
根据所述第一用户终端载波相位测量值，第二用户终端载波相位测量值，第一参考站载波相位测量值，第二参考站载波相位测量值，以及第一室内GNSS天线、第二室内GNSS天线和参考站的位置数据对所述用户终端进行定位。
进一步地，S503具体包括：
S5031，根据所述第一用户终端载波相位测量值，第二用户终端载波相位测量值，第一参考站载波相位测量值，第二参考站载波相位测量值，和位置数据计算所述第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线间的相位差。
S5032，根据所述相位差，与所述第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离计算得到所述用户终端的方位角。
通过步骤5031-5032，已经完成了用户终端的定向。而为了计算出所述用户终端的位置，进行精确定位，S503还可包括S5033。
S5033，利用前方交会技术计算出所述用户终端的位置。
当室内有多个GNSS天线阵列时，由于这些天线阵列的位置都是精确已知的，用户终端可以通过测量相对于这些天线阵列的方位角，然后利用前方交会技术计算出用户的精确位置，从而达到定位的目的。其中，为本领域技术人员常规技术手段，现有的均可用于本发明，此处不再赘述。
在本实施例的技术方案中，确保接收来自不同卫星的信号的GNSS天线至少为两个，并且通过部署这些接收来自不同卫星的信号的GNSS天线，使其中起码有两个相邻GNSS天线的相位中心的距离小于信号波长的一半，保证用户终端到这两个GNSS天线的相位差不包含整周模糊度，从而缩短了室内高精度定向、定位所需的时间。
请参见图6，图6是本发明实施例提供的另一种室内GNSS定位方法的示意流程图。如图6所示的室内GNSS定位方法，可包括：
S601，接收至少三个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号，测定用户终端接收所述GNSS信号时的用户终端载波相位测量值。
其中，室内GNSS天线阵列包括多个室内GNSS天线，其中至少三个室内GNSS天线接收并转发来自不同卫星的GNSS信号。用户终端接收至少三个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号，并测定接收所述GNSS信号时的用户终端载波相位测量值，在接收到来自不同卫星的GNSS信号时有不同的用户终端载波相位测量值。
S602，获取所述至少三个室内GNSS天线和参考站的位置数据，以及所述参考站接收所述GNSS信号时的参考站载波相位测量值；其中，所述至少三个室内GNSS天线中的第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离，以及所述第二室内GNSS天线和第三室内GNSS天线相位中心距离均为小于所述GNSS信号的波长的一半。
其中，至少三个室内GNSS天线包括第一室内GNSS天线、第二室内GNSS天线和第三室内GNSS天线，第一室内GNSS天线、第二室内GNSS天线和第三室内GNSS天线接收并转发来自不同卫星的GNSS信号，且第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离为小于所述GNSS信号的信号波长的一半，所述第二室内GNSS天线和第三室内GNSS天线相位中心距离均为小于所述GNSS信号的波长的一半。如前所述，当第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离，所述第二室内GNSS天线和第三室内GNSS天线相位中心距离均为小于所述GNSS信号的信号波长的一半时，用户终端的方位角和仰角可唯一确定。
S603，根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位。
其中，用户终端至少测定接收所述第一室内GNSS天线转发的来自卫星i的GNSS信号时的第一用户终端载波相位测量值，接收所述第二室内GNSS天线转发的来自卫星j的GNSS信号时的第二用户终端载波相位测量值，和接收所述第三室内GNSS天线转发的来自卫星k的GNSS信号时的第三用户终端载波相位测量值。
参考站至少测定接收所述第一室内GNSS天线转发的来自卫星i的GNSS信号时的第一参考站载波相位测量值，接收所述第二室内GNSS天线转发的来自卫星j的GNSS信号时的第二参考站载波相位测量值，和接收所述第三室内GNSS天线转发的来自卫星k的GNSS信号时的第三参考站载波相位测量值。
根据所述第一用户终端载波相位测量值，第二用户终端载波相位测量值，第三用户终端载波相位测量值，第一参考站载波相位测量值，第二参考站载波相位测量值，第三参考站载波相位测量值，以及第一室内GNSS天线、第二室内GNSS天线、第三室内GNSS天线和参考站的位置数据对所述用户终端进行定位。
进一步地，S603具体包括：
S6031，根据所述第一用户终端载波相位测量值，第二用户终端载波相位测量值，第三用户终端载波相位测量值，第一参考站载波相位测量值，第二参考站载波相位测量值，第三参考站载波相位测量值和位置数据计算所述第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线间的第一相位差，所述第二室内GNSS天线和第三室内GNSS天线间的第二相位差。
S6032，根据所述第一相位差，第二相位差，所述第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离，以及所述第二室内GNSS天线和第三室内GNSS天线相位中心距离计算得到所述用户终端的方位角和仰角。
通过步骤6031-6032，已经完成了用户终端的定向。而为了计算出所述用户终端的位置，进行精确定位，S603还可包括S6033A或S6033B。S6033A或S6033B在S6032之后。
一方面，S6033A，利用前方交会技术计算出所述用户终端的位置。
其中，当室内有多个GNSS天线阵列时，由于这些天线阵列的位置都是精确已知的，用户终端可以通过测量相对于这些天线阵列的方位角和仰角，然后利用前方交会技术计算出用户的精确位置，从而达到定位的目的。其中，为本领域技术人员常规技术手段，现有的均可用于本发明，此处不再赘述。
另一方面，S6033B，利用所述方位角和仰角结合所述用户终端的高程，计算所述用户终端的位置。
其中，若用户终端的高程已知：zu＝0，前面已经利用二维天线阵列得到用户终端的方位角θ和仰角β，此时用户的坐标(xu,yu,zu)可以表示为：
zu＝0；
yu＝z0/tanβ·cosθ；
xu＝z0/tanβ·sinθ。
在本实施例的技术方案中，确保接收来自不同卫星的信号的GNSS天线至少为三个，并且通过部署这些接收来自不同卫星的信号的GNSS天线，使其中起码有两组两个相邻GNSS天线的相位中心的距离小于信号波长的一半，保证用户终端到这三个GNSS天线的相位差不包含整周模糊度，从而缩短了室内高精度定向、定位所需的时间。
请参见图7，图7是本发明实施例提供的另一种室内GNSS定位方法的示意流程图。如图7所示的室内GNSS定位方法，可包括：
S701，接收至少四个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号，测定用户终端接收所述GNSS信号时的用户终端载波相位测量值。
其中，至少四个室内GNSS天线包括第一室内GNSS天线、第二室内GNSS天线和、第三室内GNSS天线和第四室内GNSS天线，第一室内GNSS天线、第二室内GNSS天线、第三室内GNSS天线和第四室内GNSS天线接收并转发来自不同卫星的GNSS信号，且第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离为小于所述GNSS信号的信号波长的一半，所述第三室内GNSS天线和第四室内GNSS天线相位中心距离均为小于所述GNSS信号的波长的一半。如前所述，当第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离，所述第三室内GNSS天线和第四室内GNSS天线相位中心距离均为小于所述GNSS信号的信号波长的一半时，用户终端的方位角和仰角可唯一确定。
S702，获取所述至少四个室内GNSS天线和参考站的位置数据，以及所述参考站接收所述GNSS信号时的参考站载波相位测量值；其中，所述至少四个室内GNSS天线中的第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离，以及所述第三室内GNSS天线和第四室内GNSS天线相位中心距离均为小于所述GNSS信号的波长的一半；
S703，根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位。
其中，用户终端至少测定接收所述第一室内GNSS天线转发的来自卫星i的GNSS信号时的第一用户终端载波相位测量值，接收所述第二室内GNSS天线转发的来自卫星j的GNSS信号时的第二用户终端载波相位测量值，接收所述第三室内GNSS天线转发的来自卫星k的GNSS信号时的第三用户终端载波相位测量值，和接收所述第四室内GNSS天线转发的来自卫星l的GNSS信号时的第四用户终端载波相位测量值。
参考站至少测定接收所述第一室内GNSS天线转发的来自卫星i的GNSS信号时的第一参考站载波相位测量值，接收所述第二室内GNSS天线转发的来自卫星j的GNSS信号时的第二参考站载波相位测量值，接收所述第三室内GNSS天线转发的来自卫星k的GNSS信号时的第三参考站载波相位测量值，和接收所述第四室内GNSS天线转发的来自卫星l的GNSS信号时的第四参考站载波相位测量值。
根据所述第一用户终端载波相位测量值，第二用户终端载波相位测量值，第三用户终端载波相位测量值，第四用户终端载波相位测量值，第一参考站载波相位测量值，第二参考站载波相位测量值，第三参考站载波相位测量值，第四参考站载波相位测量值，以及第一室内GNSS天线、第二室内GNSS天线、第三室内GNSS天线、第四室内GNSS天线和参考站的位置数据对所述用户终端进行定位。
进一步地，S703具体包括：
S7031，根据所述第一用户终端载波相位测量值，第二用户终端载波相位测量值，第三用户终端载波相位测量值，，第四用户终端载波相位测量值，第一参考站载波相位测量值，第二参考站载波相位测量值，第三参考站载波相位测量值，第四参考站载波相位测量值和位置数据计算所述第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线间的第一相位差，所述第三室内GNSS天线和第四室内GNSS天线间的第二相位差。
S7032，根据所述第一相位差，第二相位差，所述第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离，以及所述第三室内GNSS天线和第四室内GNSS天线相位中心距离计算得到所述用户终端的方位角和仰角。
通过步骤7031-7032，已经完成了用户终端的定向。而为了计算出所述用户终端的位置，进行精确定位，S703还可包括S7033A或S7033B。
一方面，S7033A，利用前方交会技术计算出所述用户终端的位置。
另一方面，S7033B，利用所述方位角和仰角结合所述用户终端的高程，计算所述用户终端的位置。
在本实施例的技术方案中，确保接收来自不同卫星的信号的GNSS天线至少为四个，并且通过部署这些接收来自不同卫星的信号的GNSS天线，使其中起码有两组两个相邻GNSS天线的相位中心的距离小于信号波长的一半，保证用户终端到这三个GNSS天线的相位差不包含整周模糊度，从而缩短了室内高精度定向、定位所需的时间。
参见图8，图8是本发明实施例提供的一种室内GNSS定位装置的示意框图。该室内GNSS定位装置实施例中未详细描述之处，请参见室内GNSS定位方法图5-7所述实施例。本实施例的室内GNSS定位装置8包括：测定模块81、获取模块82以及定位模块83。
其中，测定模块81，用于接收室内GNSS天线阵列中至少两个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号，测定用户终端接收所述GNSS信号时的用户终端载波相位测量值。
获取模块82，用于获取所述至少两个室内GNSS天线和参考站的位置数据，以及所述参考站接收所述GNSS信号时的参考站载波相位测量值；其中，所述至少两个室内GNSS天线中的第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离为小于所述GNSS信号的波长的一半。
定位模块83，用于根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位。
图9是本发明实施例提供的终端设备的示意图。如图9所示，该实施例的终端设备9包括：处理器90、存储器91以及存储在所述存储器91中并可在所述处理器90上运行的计算机程序92，例如机器人跌倒预测的程序。所述处理器90执行所述计算机程序92时实现上述各个室内GNSS定位方法实施例中的步骤，例如图5所示的S501至S503，或图6所示的S601至S603，或图7所示的S701至S703。或者，所述处理器90执行所述计算机程序92时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图8所示模块81至83的功能。
示例性的，所述计算机程序92可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器91中，并由所述处理器90执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序92在所述终端设备9中的执行过程。例如，所述计算机程序92可以被分割成测定模块、获取模块以及定位模块(虚拟装置中的模块)，各模块具体功能如下：
测定模块81，用于接收室内GNSS天线阵列中至少两个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号，测定用户终端接收所述GNSS信号时的用户终端载波相位测量值；
获取模块82，用于获取所述至少两个室内GNSS天线和参考站的位置数据，以及所述参考站接收所述GNSS信号时的参考站载波相位测量值；其中，所述至少两个室内GNSS天线中的第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离为小于所述GNSS信号的波长的一半；
定位模块83，用于根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位。
所述终端设备9可以是包括GNSS接收机的用户终端。所述用户终端可包括，但不仅限于，处理器90、存储器91。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是终端设备9的示例，并不构成对终端设备9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，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线、GNSS接收机等。
所称处理器90可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器91可以是所述终端设备9的内部存储单元，例如终端设备9的硬盘或内存。所述存储器91也可以是所述终端设备9的外部存储设备，例如所述终端设备9上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器91还可以既包括所述终端设备9的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器91用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器91还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、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单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种室内GNSS天线阵列，其特征在于，包括多个GNSS天线，其中至少两个GNSS天线用于接收并转发来自不同卫星的信号，所述至少两个GNSS天线中包括天线相位中心距离小于信号波长的一半的两个GNSS天线。
2.如权利要求1所述的室内GNSS天线阵列，其特征在于，包括至少三个GNSS天线，所述至少三个GNSS天线用于接收并并转发来自不同卫星的信号，所述至少三个GNSS天线中的第一GNSS天线和第二GNSS天线相位中心的距离，以及所述第二GNSS天线和第三GNSS天线相位中心距离均小于信号波长的一半。
3.如权利要求1或2所述的室内GNSS天线阵列，其特征在于，所述多个GNSS天线中包括天线相位中心距离大于信号波长的一半的两个GNSS天线。
4.一种GNSS定位系统，其特征在于，包括一个或多个权利要求1-3任一项所述的室内GNSS天线阵列。
5.一种室内GNSS定位方法，其特征在于，包括：
接收至少两个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号，测定用户终端接收所述GNSS信号时的用户终端载波相位测量值；
获取所述至少两个室内GNSS天线和参考站的位置数据，以及所述参考站接收所述GNSS信号时的参考站载波相位测量值；其中，所述至少两个室内GNSS天线中的第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离为小于所述GNSS信号的波长的一半；
根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位，包括：
根据用户终端分别接收所述第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线转发的来自不同卫星的所述GNSS信号时的第一用户终端载波相位测量值和第二用户终端载波相位测量值，所述参考站接收所述第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线转发的来自不同卫星的所述GNSS信号时的第一参考站载波相位测量值和第二参考站载波相位测量值，以及所述第一室内GNSS天线、第二室内GNSS天线和参考站的所述位置数据对所述用户终端进行定位。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位，包括：
根据所述第一用户终端载波相位测量值，第二用户终端载波相位测量值，第一参考站载波相位测量值，第二参考站载波相位测量值，和位置数据计算所述第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线间的相位差；
根据所述相位差，与所述第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离计算得到所述用户终端的方位角。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收至少三个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号，测定用户终端接收所述GNSS信号时的用户终端载波相位测量值；
获取所述至少三个室内GNSS天线和参考站的位置数据，以及所述参考站接收所述GNSS信号时的参考站载波相位测量值；其中，所述至少三个室内GNSS天线中的第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离，以及所述第二室内GNSS天线和第三室内GNSS天线相位中心距离均为小于所述GNSS信号的波长的一半；
根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位，包括：
根据用户终端分别接收所述第一室内GNSS天线、第二室内GNSS天线和第三室内GNSS天线转发的来自不同卫星的所述GNSS信号时的第一用户终端载波相位测量值、第二用户终端载波相位测量值和第三用户终端载波相位测量值，所述参考站接收所述第一室内GNSS天线、第二室内GNSS天线和第三室内GNSS天线转发的来自不同卫星的所述GNSS信号时的第一参考站载波相位测量值、第二参考站载波相位测量值和第三参考站载波相位测量值，以及所述第一室内GNSS天线、第二室内GNSS天线、第三室内GNSS天线和参考站的所述位置数据对所述用户终端进行定位。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位，包括：
根据所述第一用户终端载波相位测量值，第二用户终端载波相位测量值，第三用户终端载波相位测量值，第一参考站载波相位测量值，第二参考站载波相位测量值，第三参考站载波相位测量值和位置数据计算所述第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线间的第一相位差，以及所述第二室内GNSS天线和第三室内GNSS天线间的第二相位差；
根据所述第一相位差，第二相位差，所述第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线间距离，以及所述第二室内GNSS天线和第三室内GNSS天线相位中心距离计算得到所述用户终端的方位角和仰角。
11.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收至少四个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号，测定用户终端接收所述GNSS信号时的用户终端载波相位测量值；
获取所述至少四个室内GNSS天线和参考站的位置数据，以及所述参考站接收所述GNSS信号时的参考站载波相位测量值；其中，所述至少四个室内GNSS天线中的第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离，以及所述第三室内GNSS天线和第四室内GNSS天线相位中心距离均为小于所述GNSS信号的波长的一半；
根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位，包括：
根据用户终端分别接收所述第一室内GNSS天线、第二室内GNSS天线、第三室内GNSS天线和第四室内GNSS天线转发的来自不同卫星的所述GNSS信号时的第一用户终端载波相位测量值、第二用户终端载波相位测量值、第三用户终端载波相位测量值和第四用户终端载波相位测量值，所述参考站接收所述第一室内GNSS天线、第二室内GNSS天线、第三室内GNSS天线和第四室内GNSS天线转发的来自不同卫星的所述GNSS信号时的第一参考站载波相位测量值、第二参考站载波相位测量值、第三参考站载波相位测量值和第四参考站载波相位测量值，以及所述第一室内GNSS天线、第二室内GNSS天线、第三室内GNSS天线、第四室内GNSS天线和参考站的所述位置数据对所述用户终端进行定位。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位，包括：
根据所述第一用户终端载波相位测量值，第二用户终端载波相位测量值，第三用户终端载波相位测量值，第四用户终端载波相位测量值，第一参考站载波相位测量值，第二参考站载波相位测量值，第三参考站载波相位测量值，第四参考站载波相位测量值和位置数据计算所述第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线间的第一相位差，以及所述第三室内GNSS天线和第四室内GNSS天线间的第二相位差；
根据所述第一相位差，第二相位差，所述第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离，以及所述第三室内GNSS天线和第四室内GNSS天线相位中心距离计算得到所述用户终端的方位角和仰角。
14.如权利要求7、10、或13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用前方交会技术计算出所述用户终端的位置。
15.一种室内GNSS定位装置，其特征在于，包括：
测定模块，用于接收室内GNSS天线阵列中至少两个室内GNSS天线转发的来自不同卫星的GNSS信号，测定用户终端接收所述GNSS信号时的用户终端载波相位测量值；
获取模块，用于获取所述至少两个室内GNSS天线和参考站的位置数据，以及所述参考站接收所述GNSS信号时的参考站载波相位测量值；其中，所述至少两个室内GNSS天线中的第一室内GNSS天线和第二室内GNSS天线相位中心距离为小于所述GNSS信号的波长的一半；
定位模块，用于根据所述用户终端载波相位测量值、参考站载波相位测量值和所述位置数据对所述用户终端进行定位。
16.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求5至14任一项所述方法的步骤。
17.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5至14任一项所述方法的步骤。
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