CN109100763A - 基于优化gps数据的星载笔形波束微波散射计几何定位方法 - Google Patents

基于优化gps数据的星载笔形波束微波散射计几何定位方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位方法，涉及卫星定位的技术领域，包括：获取每个脉冲发射时刻的目标GPS数据；基于对象在地面的位置点、地心、卫星的位置点，建立对象定位数学模型；获取星载散射计数据；将目标GPS数据和所述星载散射计数据输入到对象定位数学模型中，得到地面观测对象的定位信息。本发明利用GPS数据得到精确的卫星轨道的信息，同时建立对象定位数学模型，并通过模型解算得到地面观测象对象的位置信息，提高了定位的精确度。

Description

基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位方法
技术领域
本发明涉及卫星定位技术领域，尤其是涉及一种基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位方法。
背景技术
卫星观测面元的几何定位是卫星数据预处理技术的主要内容，卫星轨道的确定以及观测面元地理位置计算方法的选择直接影响最终的精度和计算效率。对于卫星轨道这一参数，通常采用网上下载的轨道报结合SGP4(Simplified General Perturbations 4)模型计算得到卫星的位置和速度。同时，SGP4轨道模型考虑的摄动项如下：大气摄动、四阶位势谐波、同步与半同步轨道的自旋轨道共振、太阳及月球引力的影响。所以，基于轨道报的卫星轨道确定方法需要在求解卫星轨道的各个参数的过程中涉及较为复杂的计算，效率低，计算精度偏低，不能满足高精度几何定位的要求。
同时现有技术中，采用基于非参数的方法，计算观测面元对象的位置信息。非参数法需要地物特征明显且位置已知的地面点，即通常意义上的地面控制点(GCPs)，建立卫星数据与地面控制点之间的空间关系模型。这个空间关系就是一个能纠正主要几何畸变的映射函数，如多项式函数。非参数法其实是遥感中常用的几何纠正，它的目的就是纠正系统及非系统性因素引起的图像变形，从而使之实现与标准影像、地图或地面控制点的几何配准。然而，大量精确地面控制点的获取会耗费大量的资金与时间，并且在有云的情况下，地面控制点难以识别，而当观测对象是海洋目标时，地面控制点也就无法获取。另外，利用精确地面控制点基于非参数法的地理定位更适合于光学成像传感器或合成孔径雷达雷达影像，对于不成像的微波数据则无法使用，这也是非参数法的缺陷所在。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位方法，提高了定位的精确度。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位方法，包括：
获取每个脉冲发射时刻的目标GPS数据；
基于对象在地面的位置点、地心、卫星的位置点，建立对象定位数学模型；
获取星载散射计数据；
将所述目标GPS数据和所述星载散射计数据输入到所述对象定位数学模型中，得到地面观测对象的定位信息。
结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，在所述获取每个脉冲发射时刻的目标GPS数据的步骤之前，还包括：
接收多组星载GPS数据；每组星载GPS数据中至少包括以下信息之一：卫星的位置信息、卫星的速度信息、卫星的姿态信息；
逐一判断所述多组星载GPS数据是否在预设的卫星高度范围内，且预设的卫星速度范围内；
如果是，则确定星载GPS数据为初始目标GPS数据；
利用三次样条函数插值法，对所述初始目标GPS数据进行插值，得到每个脉冲发射时刻的目标GPS数据。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，在所述逐一判断所述多组星载GPS数据是否在预设的卫星高度范围内，且预设的卫星速度范围内的步骤之前，还包括：
从多组星载GPS数据中，将相同的星载GPS数据剔除。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述对象定位数学模型为地心指向卫星的位置点的矢量、地心指向对象在地面的位置点的矢量、卫星的位置点指向对象在地面的位置点的矢量，三个矢量建立的几何模型。
第二方面，本发明实施例还提供一种基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位装置，包括：
第一获取单元，用于获取每个脉冲发射时刻的目标GPS数据；
建立单元，用于基于对象在地面的位置点、地心、卫星的位置点，建立对象定位数学模型；
第二获取单元，用于获取星载散射计数据；
处理单元，用于将所述目标GPS数据和所述星载散射计数据输入到所述对象定位数学模型中，得到地面观测对象的定位信息。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括：
接收单元，用于接收多组星载GPS数据；每组星载GPS数据中至少包括以下信息之一：卫星的位置信息、卫星的速度信息、卫星的姿态信息；
判断单元，用于逐一判断所述多组星载GPS数据是否在预设的卫星高度范围内，且预设的卫星速度范围内；
确定单元，用于当星载GPS数据在预设的卫星高度范围内，且预设的卫星速度范围内时，确定星载GPS数据为初始目标GPS数据；
插值处理单元，用于利用三次样条函数插值法，对所述初始目标GPS数据进行插值，得到每个脉冲发射时刻的目标GPS数据。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括：
剔除处理单元，用于从多组星载GPS数据中，将相同的星载GPS数据剔除。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括：所述对象定位数学模型为地心指向卫星的位置点的矢量、地心指向对象在地面的位置点的矢量、卫星的位置点指向对象在地面的位置点的矢量，三个矢量建立的几何模型。
第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例任一项所述的方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行上述实施例任一所述方法。
本发明实施例带来了以下有益效果：通过获取目标GPS数据，基于对象在地面的位置点、地心、卫星的位置点，建立对象定位数学模型，将目标GPS数据输入到对象定位数学模型中，得到地面观测对象的定位信息，本发明利用GPS数据得到精确的卫星轨道的信息，同时建立对象定位数学模型，并通过模型解算得到地面观测象对象的位置信息，提高了定位的精确度。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的星载微波散射计观测的数学建模示意图；
图3为本发明实施例提供的优化GPS数据的方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位装置的结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
对于卫星观测面元的几何定位方法，介绍其常用的计算方法，常用的计算方法中，卫星轨道信息的确定是计算方法中的重要参数，对于卫星轨道这一参数，可以通过网上下载的轨道报结合SGP4(Simplified General Perturbations 4)模型计算得到。其中，网上下载的轨道报可以为TLE轨道报，TLE轨道报是由北美航天国防司令部(NorthAmericanAerospace Defence Command，NORAD)提出，考虑的摄动项包括地球扁率、日月引力的长期和周期摄动影响，以及大气阻力产生的引力共振和轨道衰退。TLE轨道报的轨道参数较少，它提供的是平均开普勒根数，能够对于一般的中小型地面站对卫星轨道确定的精度要求。TLE轨道报法是利用网上下载的轨道报结合SGP4(Simplified GeneralPerturbations 4)模型计算得到卫星的位置和速度。SGP4模型是由Ken Cranford在1970年开发的，用于近地卫星。SGP4轨道模型考虑的摄动项如下：大气摄动、四阶位势谐波、同步与半同步轨道的自旋轨道共振、太阳及月球引力的影响。目前，已经有一套比较成熟的方法，通过SGP4模型来计算卫星轨道。然而，在求解卫星轨道的各个参数的过程中，涉及较为复杂的计算，效率低，计算精度偏低，不能满足高精度几何定位的要求。
基于此，本发明实施例提供的一种基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位方法，
首先介绍一下，本方法应用在一种电子设备中，该电子设备至少包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位方法。电子设备与GPS接收机相连，GPS接收机与GPS发射机相连，GPS发射机安装在卫星平台上，GPS接收机安装在地面观测对象上，GPS发射机用于将GPS数据发送给地面观测对象，将GPS数据发送给地面观测点，然后，GPS接收机接收GPS数据，同时，电子设备根据接收到的GPS数据，得到地面观测点的位置，处理器从而获取了目标GPS数据。
结合图1所示，示出了本发明实施例提供了一种基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位方法的流程图，所述方法包括：
S110：获取目标GPS数据。
目标GPS数据中，具有卫星的位置信息，和/或者卫星的速度信息。当GPS数据中包括卫星的位置信息时，可以通过技术得到卫星的速度信息。
GPS的定位方式按照观测站的运动状态而定的，可以分为静态定位和动态定位。静态定位是指待定点的位置固定不变，将GPS接收机安置于其上进行大量的重复观测，观测时间长可以高精度的确定待定点的三维坐标。动态定位是指待定点处于运动状态，测定各观测时刻或称观测历元运动中的待定点点位坐标。除了要测定待定点的实时位置外，还要测定运动载体的状态参数，如速度、时间和方位等。GPS的定位方式按照定位的模式划分，可以分为绝对定位和相对定位。绝对定位又称单点定位，即用一台GPS接收机进行定位的模式，它所确定的是接收机天线在WGS-84坐标系中的绝对位置。相对定位是指两台GPS接收机安置于两个固定不变的待定点上，或一个点固定于已知点上，另一个点为流动待定点。同步观测一定时间，可以确定两个点之间的相对位置，获得高精度的点位坐标。GPS接收机搭载在卫星平台上，所以属于动态定位和绝对定位。
S120：基于对象在地面的位置点、地心、卫星的位置点，建立对象定位数学模型。
其中，对象定位数学模型为地心指向卫星的位置点的矢量、地心指向对象在地面的位置点的矢量、卫星的位置点指向对象在地面的位置点的矢量，三个矢量建立的几何模型。
结合图2所示，示出了定位模型。地心到地面观测点矢量r,卫星指向观测点的矢量S以及地心指向卫星的位置矢量R，三者之间构建了一个三角形的数据模型。
S130：获取星载散射计数据。
具体来说，星载散射计安装在卫星上，安装在卫星上的星载散射计会发送微波，然后通过雷达接收关于观测点的位置上的回波信号，能够得到卫星到地面观测点的矢量S。
S140：将目标GPS数据和星载散射计数据输入到对象定位数学模型中，得到地面观测对象的定位信息。
结合图2所示，对于建立的对象定位数学模型实际上是一个三角模型，其中，通过目标GPS数据给出了三角模型中的卫星与地心之间的距离，星载散射计数据给出了三角模型中的卫星与观测点之间的距离，同时，目标GPS数据还包括卫星的速度信息、卫星的姿态信息，星载散射计数据中包括散射计天线方位角等等，可知三角模型各个角的角度，即，可以求解三角模型，得到地面观测对象的定位信息。
另外，星载微波散射计为采用微波形式传输信息的。微波即使在有云的情况，也能传输信息。
而在实际应用中，由于卫星在实际运动，而星上GPS接收机每1秒记录一组卫星的坐标数据，所以，在运动期间会得到的多组GPS数据。在这些GPS数据中，可能存在一定奇异值如时间异常、坐标值异常等等。所以，需要对GPS接收机中接收到的GPS数据进行优化，具体的优化过程，结合图3所示，包括：
S310：接收多组星载GPS数据；每组星载GPS数据中至少包括以下信息之一：卫星的位置信息、卫星的速度信息、卫星的姿态信息；
S320：从多组星载GPS数据中，将相同的星载GPS数据剔除。
S330：逐一判断多组星载GPS数据是否在预设的卫星高度范围内，且预设的卫星速度范围内；如果是，则执行步骤S340，如果否，则执行步骤S350。
S340：确定星载GPS数据为初始目标GPS数据；
S350：将星载GPS数据删除。
综上可知，优化过程为：首先，将多组星载GPS数据中，具有相同数值的重复数值剔除。然后，再判断多组星载GPS数据是否在预设的卫星高度范围内，且预设的卫星速度范围内。如果在，则说明数据合格，可以将其作为初始目标GPS数据。如果不在，说明数据不合格，将其删除。其中，预设的卫星高度范围可以为56公里左右，预设的卫星速度范围可以为7.2-7.6之间。
在实际应用过程中，GPS数据中包括的位置信息和速度信息，是卫星在WGS-84坐标系中的位置信息和速度信息，即，W卫(x，y，z)，V卫(vx，vy，vz)，判断高度范围时，利用算式，判断卫星高度是否大于预设的卫星高度范围。同样的，利用算式，判断卫星的速度是否大于预设的卫星速度范围。
在计算过程中，使用星载微波散射计数据的地理定位是计算地面观测点在地基坐标系中坐标的处理过程。星载微波散射计的脉冲重复周期是5.4ms，也就是说，每个脉冲发射时刻需要得到的GPS数据,执行步骤S130。然而，由于在进行GPS数据优化时，可能会剔除掉一些奇异的或者重复的GPS数据，这就会改变GPS数据的密度，原先1秒间隔的GPS数据已经数据剔除操作后，有可能会存在一定的空缺，那么多长时间的GPS空缺会导致几何定位较大偏差，这是星载微波散射计数据几何定位算法不能回避的问题。
基于此，本发明的方法还提出了，利用三次样条函数插值法，对初始目标GPS数据进行插值，得到每个脉冲发射时刻的目标GPS数据。
结合图4所示，图4示出了一种基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位装置，该装置包括：第一获取单元410、建立单元420、第二获取单元430、处理单元440。
其中，获取单元410，用于获取每个脉冲发射时刻的目标GPS数据；
建立单元420，用于基于对象在地面的位置点、地心、卫星的位置点，建立对象定位数学模型；
第二获取单元，用于获取星载散射计数据；
处理单元430，用于将目标GPS数据和所述星载散射计数据输入到对象定位数学模型中，得到地面观测对象的定位信息。
综上可知，本发明实施例提供的地面观测对象定位装置，可以通过获取目标GPS数据，基于对象在地面的位置点、地心、卫星的位置点，建立对象定位数学模型，将目标GPS数据输入到对象定位数学模型中，得到地面观测对象的定位信息，本发明利用GPS数据得到精确的卫星轨道的信息，同时建立对象定位数学模型，并通过模型解算得到地面观测象对象的位置信息，提高了定位的精确度。
可选的，还包括：
接收单元，用于接收多组星载GPS数据；每组星载GPS数据中至少包括以下信息之一：卫星的位置信息、卫星的速度信息、卫星的姿态信息；
判断单元，用于逐一判断所述多组星载GPS数据是否在预设的卫星高度范围内，且预设的卫星速度范围内；
确定单元，用于当星载GPS数据在预设的卫星高度范围内，且预设的卫星速度范围内时，确定星载GPS数据为初始目标GPS数据；
插值处理单元，用于利用三次样条函数插值法，对所述初始目标GPS数据进行插值，得到每个脉冲发射时刻的目标GPS数据。
可选的，还包括：
剔除处理单元，用于从多组星载GPS数据中，将相同的星载GPS数据剔除。
可选的，所述对象定位数学模型为地心指向卫星的位置点的矢量、地心指向对象在地面的位置点的矢量、卫星的位置点指向对象在地面的位置点的矢量，三个矢量建立的几何模型。
本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
其中，存储器可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称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。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例所提供的进行基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位方法的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，又例如，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信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，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。
所述功能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，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位方法，其特征在于，包括：
获取每个脉冲发射时刻的目标GPS数据；
基于对象在地面的位置点、地心、卫星的位置点，建立对象定位数学模型；
获取星载散射计数据；
将所述目标GPS数据和所述星载散射计数据输入到所述对象定位数学模型中，得到地面观测对象的定位信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取每个脉冲发射时刻的目标GPS数据的步骤之前，还包括：
接收多组星载GPS数据；每组星载GPS数据中至少包括以下信息之一：卫星的位置信息、卫星的速度信息、卫星的姿态信息；
逐一判断所述多组星载GPS数据是否在预设的卫星高度范围内，且预设的卫星速度范围内；
如果是，则确定星载GPS数据为初始目标GPS数据；
利用三次样条函数插值法，对所述初始目标GPS数据进行插值，得到每个脉冲发射时刻的目标GPS数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述逐一判断所述多组星载GPS数据是否在预设的卫星高度范围内，且预设的卫星速度范围内的步骤之前，还包括：
从多组星载GPS数据中，将相同的星载GPS数据剔除。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对象定位数学模型为地心指向卫星的位置点的矢量、地心指向对象在地面的位置点的矢量、卫星的位置点指向对象在地面的位置点的矢量，三个矢量建立的几何模型。
5.一种基于优化GPS数据的星载笔形波束微波散射计几何定位装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取每个脉冲发射时刻的目标GPS数据；
建立单元，用于基于对象在地面的位置点、地心、卫星的位置点，建立对象定位数学模型；
第二获取单元，用于获取星载散射计数据；
处理单元，用于将所述目标GPS数据和所述星载散射计数据输入到所述对象定位数学模型中，得到地面观测对象的定位信息。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：
接收单元，用于接收多组星载GPS数据；每组星载GPS数据中至少包括以下信息之一：卫星的位置信息、卫星的速度信息、卫星的姿态信息；
判断单元，用于逐一判断所述多组星载GPS数据是否在预设的卫星高度范围内，且预设的卫星速度范围内；
确定单元，用于当星载GPS数据在预设的卫星高度范围内，且预设的卫星速度范围内时，确定星载GPS数据为初始目标GPS数据；
插值处理单元，用于利用三次样条函数插值法，对所述初始目标GPS数据进行插值，得到每个脉冲发射时刻的目标GPS数据。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：
剔除处理单元，用于从多组星载GPS数据中，将相同的星载GPS数据剔除。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述对象定位数学模型为地心指向卫星的位置点的矢量、地心指向对象在地面的位置点的矢量、卫星的位置点指向对象在地面的位置点的矢量，三个矢量建立的几何模型。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有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上述权利要求1至4任一项所述的方法的步骤。
10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求1-4任一所述方法。
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