CN109856656B - 一种导航定位方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种导航定位方法、装置、电子设备及存储介质。该方法包括：采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数；根据预测大气延迟参数以及初始大气延迟参数，确定预测值误差方程，并将预测值误差方程与基于非差非组合模型所确定的各测站的观测值误差方程拼接组合得到组合误差方程；确定当前观测历元与所述大气延迟参数模型的参考历元的时间间隔，并根据时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，并将预测值权重与各测站的观测值权重组合得到组合权重；根据组合误差方程和所述组合权重，确定各测站的定位坐标。上述技术方案减少了PPP重新收敛的时长，进而间接提高了导航定位精度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及导航技术领域，尤其涉及一种导航定位方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
在GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)卫星的连续跟踪过程中，卫星信号因遮挡而短时中断或失锁会导致PPP(Precise PointPositioning，精密单点定位)滤波的重新初始化，模糊度参数无法在较短时间内重新恢复为信号中断前正确的整数模糊度，从而导致PPP重新收敛过程中的观测历元得不到厘米级的高精度PPP固定解，实际定位精度仅为米级或分米级。目前PPP技术在应用时往往要求观测环境比较开阔以避免卫星导航信号中断情况，但是这种做法会极大地限制PPP技术在工程测量中的可用性。
现有技术中，由于导航信号中断后，PPP固定解信息丢失，因此需要对信号中断引起的大气延迟参数(对流层延迟、电离层延迟)和模糊度参数的重置，导致PPP中断后的重新收敛几乎与首次收敛时间一致，导致在收敛时间段内的定位精度较差。
发明内容
本发明提供一种导航定位方法、装置、电子设备及存储介质，以在导航信号中断后能够快速收敛，进而间接提高导航定位精度。
第一方面，本发明实施例提供了一种导航定位方法，该方法包括：
采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数；
根据所述预测大气延迟参数以及初始大气延迟参数，确定预测值误差方程，并将所述预测值误差方程与基于非差非组合模型所确定的各测站的观测值误差方程拼接组合得到组合误差方程；
确定所述当前观测历元与所述大气延迟参数模型的参考历元的时间间隔，并根据所述时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，并将所述预测值权重与各测站的观测值权重组合得到组合权重；
根据所述组合误差方程和所述组合权重，确定各测站的定位坐标。
第二方面，本发明实施例还提供了一种导航定位装置，包括：
预测参数确定模块，用于采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数；
误差方程组合模块，用于根据所述预测大气延迟参数以及初始大气延迟参数，确定预测值误差方程，并将所述预测值误差方程与基于非差非组合模型所确定的各测站的观测值误差方程拼接组合得到组合误差方程；
权重组合模块，用于确定所述当前观测历元与所述大气延迟参数模型的参考历元的时间间隔，并根据所述时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，并将所述预测值权重与各测站的观测值权重组合得到组合权重；
定位坐标确定模块，用于根据所述组合误差方程和所述组合权重，确定各测站的定位坐标。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面实施例所提供的一种导航定位方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面实施例所提供的一种导航定位方法。
本发明实施例采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数；根据预测大气延迟参数以及初始大气延迟参数，确定预测值误差方程，并将预测值误差方程与基于非差非组合模型所确定的各测站的观测值误差方程拼接组合得到组合误差方程；确定当前观测历元与大气延迟参数模型的参考历元的时间间隔，并根据时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，并将预测值权重与各测站的观测值权重组合得到组合权重；根据组合误差方程和组合权重，确定各测站的定位坐标。上述技术方案通过预先构建的大气延迟参数模型预测当前观测历元的大气延迟参数，进而节约了整周模糊度参数的确定时间，避免了在导航信号中断后，由于大气延迟参数和整周模糊度参数的重置所造成的定位延迟，减少了PPP重新收敛的时长，进而间接提高了导航定位精度。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种导航定位方法的流程图；
图2是本发明实施例二中的一种导航定位方法的流程图；
图3是本发明实施例三中的一种导航定位装置的结构图；
图4是本发明实施例四中的一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一中的一种导航定位方法的流程图。本发明实施例适用于在导航信号中断导致PPP滤波重新收敛的情况，该方法由导航定位装置执行，该装置由软件和/或硬件实现，并具体配置于具备导航定位功能的电子设备中。
如图1所示的一种导航定位方法，包括：
S110、采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数。
其中，大气延迟参数模型能够基于导航信号中断前的大气延迟参数，对导航信号中断后的各观测历元对应的大气延迟参数进行预测。其中，大气延迟参数包括电离层延迟参数和对流层延迟参数。其中，电离层延迟可以理解为导航卫星信号穿过电离层时，电离层大量的带电粒子使信号的传播速度和传播路径发生了变化，而导致的测量距离的偏差；对流层延迟可以理解为导航卫星信号穿过对流层时，传播路径发生弯曲而导致的测量距离的偏差。
采用预先构建的电离层延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测电离层延迟参数；采用预先构建的对流层延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测对流层延迟参数。
S120、根据所述预测大气延迟参数以及初始大气延迟参数，确定预测值误差方程，并将所述预测值误差方程与基于非差非组合模型所确定的各测站的观测值误差方程拼接组合得到组合误差方程。
其中，初始大气延迟参数包括初始电离层延迟参数和初始对流层延迟参数。其中，初始电离层延迟参数可以通过不同频率对应的伪距观测值和各伪距观测值的观测频率确定；初始对流层延迟参数可以采用萨斯塔莫宁(Saastamoinen)模型、霍普菲尔德(Hopfield)模型、或者Marini模型、Chao模型等投影函数模型计算得到。
具体的，根据预测电离层延迟参数与初始电离层延迟参数做差，得到电离层预测值误差方程；根据预测对流层延迟参数与初始对流层延迟参数做差，得到对流层预测值误差方程；基于非差非组合模型确定第一观测频率下的伪距观测值误差方程和相位观测值误差方程，以及第二观测频率下的伪距观测值误差方程和相位观测值误差方程；将各伪距观测值误差方程和各相位观测值误差方程，以及电离层预测值误差方程和对流层预测值误差方程，拼接组合得到组合误差方程。
S130、确定所述当前观测历元与所述大气延迟参数模型的参考历元的时间间隔，并根据所述时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，并将所述预测值权重与各测站的观测值权重组合得到组合权重。
由于预测电离层延迟参数和预测对流层延迟参数的预测结果的可信度与进行预测时的观测历元与参考历元之间的时间间隔和/或各个卫星的卫星高度角相关联，因此，可以根据时间间隔和/或各卫星高度角，确定预测电离层延迟参数和预测对流层延迟参数的预测值权重，用于表征后续进行导航定位时对相应参数的接受程度。
可选的，根据时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，可以是根据时间间隔和/或各卫星高度角，在预先设定的权重关系表中查找不同时间间隔以及卫星高度角下对应的各预测电离层延迟参数和预测对流层延迟参数的预测值权重。或者可选的，根据时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，可以是通过预先设定的权重函数，将时间间隔和/或卫星高度角作为权重函数的输入，得到各卫星的预测电离层延迟参数的预测值权重以及预测对流层延迟参数的预测值权重。
S140、根据所述组合误差方程和所述组合权重，确定各测站的定位坐标。
采用组合误差方程和组合权重，代替非差非组合模型确定的各观测值误差方程和各测站的观测值权重，采用加权最小二乘法或卡尔曼滤波器，确定各测站的定位坐标。
本发明实施例采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数；根据预测大气延迟参数以及初始大气延迟参数，确定预测值误差方程，并将预测值误差方程与基于非差非组合模型所确定的各测站的观测值误差方程拼接组合得到组合误差方程；确定当前观测历元与大气延迟参数模型的参考历元的时间间隔，并根据时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，并将预测值权重与各测站的观测值权重组合得到组合权重；根据组合误差方程和组合权重，确定各测站的定位坐标。上述技术方案通过预先构建的大气延迟参数模型预测当前观测历元的大气延迟参数，进而节约了整周模糊度参数的确定时间，避免了在导航信号中断后，由于大气延迟参数和整周模糊度参数的重置所造成的定位延迟，减少了PPP重新收敛的时长，进而间接提高了导航定位精度。
实施例二
图2是本发明实施例二中的一种导航定位方法的流程图。本发明实施例在上述各实施例的技术方案的基础上进行了追加优化。
进一步地，将“大气延迟参数”细化为“大气延迟参数包括电离层延迟参数和对流层延迟参数”；相应的，在操作“采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数”之前，追加“获取设定观测窗口的历史电离层延迟参数和历史对流层延迟参数；对所述历史电离层延迟参数进行线性拟合，得到电离层延迟参数模型；以及对所述历史对流层延迟参数进行线性拟合，得到对流层延迟参数模型”，以大气延迟参数模型的构建。
如图2所示的一种导航定位方法，包括：
S210、获取设定观测窗口的历史电离层延迟参数和历史对流层延迟参数。
其中，设定观测窗口的起始时刻为参考历元，终止时刻为当前观测历元。
示例性地，可以预先确定设定观测窗口的窗口宽度，将当前观测历元作为终止时刻，并根据窗口宽度确定设定观测窗口的起始时刻，将所确定的起始时刻作为参考历元。例如，在1秒采样频率下，选取设定数量(例如10～15个)的观测历元作为目标窗口，根据当前观测历元与确定的目标窗口的窗口宽度，确定参考历元。
具体的，获取目标窗口中各观测历元下对应的电离层延迟参数作为历史电离层延迟参数；以及获取目标窗口中各观测历元下对应的对流层延迟参数作为历史对流层延迟参数。
S220、对所述历史电离层延迟参数进行线性拟合，得到电离层延迟参数模型；以及对所述历史对流层延迟参数进行线性拟合，得到对流层延迟参数模型。
由于电离层延迟参数和对流层延迟参数短时间内信息较为稳定，因此，可以认定一定时间段内的电离层延迟参数和对流层延迟参数满足线性变化。因此，可以通过对历史电离层延迟参数和历史对流层延迟参数分别进行线性拟合，得到电离层延迟参数模型和对流层延迟参数模型。
其中，可以采用最小二乘法或卡尔曼滤波器等对历史电离层延迟参数进行线性拟合，得到电离层延迟参数模型；采用最小二乘法或卡尔曼滤波器等对历史对流层延迟参数进行线性拟合，得到对流层延迟参数模型。
示例性地，对所述历史电离层延迟参数进行线性拟合，得到电离层延迟参数模型，可以是根据观测历元和参考历元，针对当前卫星构建电离层延迟参数的线性模型，并通过加权最小二乘法估计所述历史电离层延迟参数的线性模型的模型系数，得到电离层延迟参数模型；其中，最小二乘法的权重为当前卫星在不同观测历元对应的电离层观测值权重。
具体的，针对当前卫星构建如下电离层延迟参数的线性模型：I(t)＝a0+a1(t-t0)；其中，a0和a1为模型系数，t为观测历元，t0为参考历元；
设ti(i＝1,2,…,n)时刻的历史电离层延迟参数的估计值为I(ti)，建立如下方程组：Y＝BX，P；并根据加权最小二乘准则估计模型参数：
其中，
P为当前卫星在不同观测历元对应的电离层观测值权重。
示例性地，对所述历史对流层延迟参数进行线性拟合，得到对流层延迟参数模型，可以是根据观测历元和参考历元，针对当前卫星构建对流层延迟参数的线性模型，并通过加权最小二乘法估计所述历史对流层延迟参数的线性模型的模型系数，得到对流层延迟参数模型；其中，最小二乘法的权重为当前卫星在不同观测历元对应的对流层观测值权重。
具体的，针对当前测站构建如下对流层延迟参数的线性模型：T(t)＝b0+b1(t-t0)；其中，b0和b1为模型系数，t为观测历元，t0为参考历元；
设ti(i＝1,2,…,n)时刻的历史对流层延迟参数的估计值为T(ti)，建立如下方程组：H＝BM，Q；并根据加权最小二乘准则估计模型参数：
其中，
Q为不同观测历元对应的对流层观测值权重。
S230、采用电离层延迟参数模型和对流层延迟参数模型分别确定当前观测历元对应的预测电离层延迟参数和预测对流层延迟参数，得到预测大气延迟参数。
根据电离层延迟参数模型：Ii(t)p＝a0+a1(t-t0)，确定第i颗卫星在当前观测历元t时刻对应的预测电离层延迟参数Ii(t)p；以及根据对流层延迟参数模型：T(t)p＝b0+b1(t-t0)，确定当前观测历元t时刻对应的预测对流层延迟参数T(t)p。
S240、根据所述预测大气延迟参数以及初始大气延迟参数，确定预测值误差方程，并将所述预测值误差方程与基于非差非组合模型所确定的各测站的观测值误差方程拼接组合得到组合误差方程。
具体的，根据如下公式，确定预测值误差方程：
其中，vIi(t)为第i颗卫星在当前观测历元t时刻的电离层预测误差，Ii(t)为初始电离层延迟参数；vT(t)为在当前观测历元t时刻的对流层预测误差，T(t)为初始对流层延迟参数。
将预测值误差方程转化为矩阵形式为：
其中，
具体的，根据如下公式，基于非差非组合模型对应的观测方程如下：
其中，
i代表卫星编号其中i∈[1,k]，下标1,2分别代表两个不同频段，P1i、P2i为第i颗卫星的伪距观测值；L1i、L2i为第i颗卫星的载波相位观测值转换得到的伪距值；(Xi,Yi,Zi)为第i颗卫星的空间直角坐标；(X,Y,Z)为测站近似的空间直角坐标；c为真空中光速；dtR为接收机钟差；dti S为第i颗卫星的卫星钟差；Mi为第i颗卫星的对流层投影函数；T为天顶方向的对流层延迟参数；Ii为第i颗卫星在L1频率上的电离层延迟参数；f1、f2分别为L1载波和L2载波的频率；B1i、B2i分别为第i颗卫星在L1载波和L2载波上的整周模糊度；
分别为L1载波和L2载波上的伪距多路径延迟；
分别为L1载波和L2载波上的相位多路径延迟；
以及
均为测量噪声；ρi为测站的近似位置至第i颗卫星之间的距离。
需要说明的是，在实际应用过程中，将各伪距多路径延迟、相位多路径延迟以及测量噪声忽略不计。其中，卫星坐标(Xi,Yi,Zi)可通过实时播发的精密轨道求得，卫星钟差dti S可通过实时播发的精密钟差获得，对流层投影函数Mi通过经验模型获得。
设测站的近似坐标为(X0,Y0,Z0)，并将上述观测方程在(X0,Y0,Z0)处采用泰勒级数展开后得到线性化的观测方程，进而通过变形确定各测站的观测值误差方程：
令上述观测值误差方程中各等式后三项为w，并将观测值误差方程转换为矩阵形式为：
各测站的观测值的观测值权重对应的矩阵为Po；li、mi、ni分别为从测站近似位置至第i颗卫星方向上的方向余弦。
其中，
将预测值误差方程与观测值误差方程组合后，得到的组合误差方程为：
其中，
S250、确定所述当前观测历元与所述大气延迟参数模型的参考历元的时间间隔，并根据所述时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，并将所述预测值权重与各测站的观测值权重组合得到组合权重。
示例性的，根据所述时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，可以是：
根据如下公式确定大气延迟参数的时间预测值权重W(τ)：
根据如下公式确定大气延迟参数的高度角预测值权重W(E)：
根据如下公式分别确定各当前卫星的电离层延迟参数的预测值权重pI和对流层延迟参数的预测值权重pT：
其中，τ为观测历元与参考历元的时间间隔，τ0为预设时间间隔，E为当前卫星的卫星高度角，E0、E1为预设高度角。
其中，预设时间间隔和预设高度角可以由技术人员自行设定。示例性地，τ0可以设置为30秒，E0可以设置为30度，E1可以设置为5度。
将预测值权重转化为矩阵格式为：
将预测值权重与观测值权重组合后，得到的组合权重为：
S260、根据所述组合误差方程和所述组合权重，确定各测站的定位坐标。
根据上述组合误差方程和组合权重，采用加权最小二乘法或卡尔曼滤波器，确定未知参数
的浮点解，进而确定各测站的定位坐标。由于在计算过程中通过添加预测值误差方程作为约束条件，使得整周模糊度参数能够快速固定，从而在较短时间内确定出坐标参数的固定解。
本发明实施例通过在采用预先构建的大气延迟参数模型确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数之前，追加大气延迟参数模型的构建步骤，以完善导航信号中断后的导航定位机制。
实施例三
图3是本发明实施例三中的一种导航定位装置的结构图。本发明实施例适用于在导航信号中断导致PPP滤波重新收敛的情况，该装置由软件和/或硬件实现，并具体配置于具备导航定位功能的电子设备中。
如图3所示的一种导航定位装置，包括：预测参数确定模块310，误差方程组合模块320，权重组合模块330以及定位坐标确定模块340。
其中，预测参数确定模块310，用于采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数；
误差方程组合模块320，用于根据所述预测大气延迟参数以及初始大气延迟参数，确定预测值误差方程，并将所述预测值误差方程与基于非差非组合模型所确定的各测站的观测值误差方程拼接组合得到组合误差方程；
权重组合模块330，用于确定所述当前观测历元与所述大气延迟参数模型的参考历元的时间间隔，并根据所述时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，并将所述预测值权重与各测站的观测值权重组合得到组合权重；
定位坐标确定模块340，用于根据所述组合误差方程和所述组合权重，确定各测站的定位坐标。
本发明实施例通过预测参数确定模块采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数；通过误差方程组合模块根据预测大气延迟参数以及初始大气延迟参数，确定预测值误差方程，并将预测值误差方程与基于非差非组合模型所确定的各测站的观测值误差方程拼接组合得到组合误差方程；通过权重组合模块确定当前观测历元与大气延迟参数模型的参考历元的时间间隔，并根据时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，并将预测值权重与各测站的观测值权重组合得到组合权重；通过定位坐标确定模块根据组合误差方程和组合权重，确定各测站的定位坐标。上述技术方案通过预先构建的大气延迟参数模型预测当前观测历元的大气延迟参数，进而节约了整周模糊度参数的确定时间，避免了在导航信号中断后，由于大气延迟参数和整周模糊度参数的重置所造成的定位延迟，减少了PPP重新收敛的时长，进而间接提高了导航定位精度。
进一步地，所述大气延迟参数包括电离层延迟参数和对流层延迟参数。
进一步地，该装置还包括，模型确定模块，包括：
历史参数获取单元，用于在所述采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数之前，获取设定观测窗口的历史电离层延迟参数和历史对流层延迟参数；
电离层模型确定单元，用于对所述历史电离层延迟参数进行线性拟合，得到电离层延迟参数模型；以及，
对流层模型确定单元，用于对所述历史对流层延迟参数进行线性拟合，得到对流层延迟参数模型。
进一步地，所述设定观测窗口的起始时刻为参考历元，终止时刻为当前观测历元。
进一步地，所述电离层模型确定单元，包括：
电离层模型确定子单元，用于根据观测历元和参考历元，针对当前卫星构建电离层延迟参数的线性模型，并通过加权最小二乘法估计所述历史电离层延迟参数的线性模型的模型系数，得到电离层延迟参数模型；其中，最小二乘法的权重为当前卫星在不同观测历元对应的电离层观测值权重；
进一步地，所述对流层模型确定单元，包括：
对流层模型确定子单元，用于根据观测历元和参考历元，针对当前卫星构建对流层延迟参数的线性模型，并通过加权最小二乘法估计所述历史对流层延迟参数的线性模型的模型系数，得到对流层延迟参数模型；其中，最小二乘法的权重为当前卫星在不同观测历元对应的对流层观测值权重。
进一步地，电离层模型确定子单元，具体用于：
针对当前卫星构建如下电离层延迟参数的线性模型：I(t)＝a0+a1(t-t0)；其中，a0和a1为模型系数，t为观测历元，t0为参考历元；
设ti(i＝1,2,…,n)时刻的历史电离层延迟参数的估计值为I(ti)，建立如下方程组：Y＝BX，P；并根据加权最小二乘准则估计模型参数：
其中，
P为当前卫星在不同观测历元对应的电离层观测值权重；
进一步地，对流层模型确定子单元，具体用于：
针对当前测站构建如下对流层延迟参数的线性模型：T(t)＝b0+b1(t-t0)；其中，b0和b1为模型系数，t为观测历元，t0为参考历元；
设ti(i＝1,2,…,n)时刻的历史对流层延迟参数的估计值为T(ti)，建立如下方程组：H＝BM，Q；并根据加权最小二乘准则估计模型参数：
其中，
Q为不同观测历元对应的对流层观测值权重。
进一步地，所述权重组合模块330，在执行根据所述时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重时，具体用于：
根据如下公式确定大气延迟参数的时间预测值权重W(τ)：
根据如下公式确定大气延迟参数的高度角预测值权重W(E)：
根据如下公式分别确定各当前卫星的电离层延迟参数的预测值权重pI和对流层延迟参数的预测值权重pT：
其中，τ为观测历元与参考历元的时间间隔，τ0为预设时间间隔，E为当前卫星的卫星高度角，E0、E1为预设高度角。
上述导航定位装置可执行本发明任意实施例所提供的导航定位方法，具备执行导航定位方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4是本发明实施例四提供的一种电子设备的硬件结构示意图，该电子设备包括：
处理器410以及存储装置420。
一个或多个处理器410；
存储装置420，用于存储一个或多个程序。
图4中以一个处理器410为例，该电子设备中处理器410与存储装置420可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
在本实施例中，电子设备中的处理器410可以采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数；还可以根据预测大气延迟参数以及初始大气延迟参数，确定预测值误差方程，并将预测值误差方程与基于非差非组合模型所确定的各测站的观测值误差方程拼接组合得到组合误差方程；还可以确定当前观测历元与大气延迟参数模型的参考历元的时间间隔，并根据时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，并将预测值权重与各测站的观测值权重组合得到组合权重；还可以根据组合误差方程和组合权重确定各测站的定位坐标。
该电子设备中的存储装置420作为一种计算机可读存储介质，可用于存储一个或多个程序，所述程序可以是软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中导航定位方法对应的程序指令/模块(例如，附图3所示的预测参数确定模块310，误差方程组合模块320，权重组合模块330以及定位坐标确定模块340)。处理器410通过运行存储在存储装置420中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的导航定位方法。
存储装置420可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；存储数据区可存储数据等(如上述实施例中的大气延迟参数模型、预测大气延迟参数、初始大气延迟参数、预测值误差方程、组合误差方程、时间间隔、卫星高度角、预测值权重以及组合权重等)。此外，存储装置420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、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
此外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被导航定位装置执行时实现本发明实施提供的导航定位方法，该方法包括：采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数；根据所述预测大气延迟参数以及初始大气延迟参数，确定预测值误差方程，并将所述预测值误差方程与基于非差非组合模型所确定的各测站的观测值误差方程拼接组合得到组合误差方程；确定所述当前观测历元与所述大气延迟参数模型的参考历元的时间间隔，并根据所述时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，并将所述预测值权重与各测站的观测值权重组合得到组合权重；根据所述组合误差方程和所述组合权重，确定各测站的定位坐标。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，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的方法。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (8)
1.一种导航定位方法，其特征在于，包括：
采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数；
根据所述预测大气延迟参数以及初始大气延迟参数，确定预测值误差方程，并将所述预测值误差方程与基于非差非组合模型所确定的各测站的观测值误差方程拼接组合得到组合误差方程；
确定所述当前观测历元与所述大气延迟参数模型的参考历元的时间间隔，并根据所述时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，并将所述预测值权重与各测站的观测值权重组合得到组合权重；
根据所述组合误差方程和所述组合权重，确定各测站的定位坐标；
所述大气延迟参数包括电离层延迟参数和对流层延迟参数；
所述根据所述时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，包括：
根据如下公式确定大气延迟参数的时间预测值权重W(τ)：
根据如下公式确定大气延迟参数的高度角预测值权重W(E)：
根据如下公式分别确定各当前卫星的电离层延迟参数的预测值权重pI和对流层延迟参数的预测值权重pT：
其中，τ为观测历元与参考历元的时间间隔，τ0为预设时间间隔，E为当前卫星的卫星高度角，E0、E1为预设高度角。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数之前，包括：
获取设定观测窗口的历史电离层延迟参数和历史对流层延迟参数；
对所述历史电离层延迟参数进行线性拟合，得到电离层延迟参数模型；以及对所述历史对流层延迟参数进行线性拟合，得到对流层延迟参数模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设定观测窗口的起始时刻为参考历元，终止时刻为当前观测历元。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述历史电离层延迟参数进行线性拟合，得到电离层延迟参数模型，包括：
根据观测历元和参考历元，针对当前卫星构建电离层延迟参数的线性模型，并通过加权最小二乘法估计所述历史电离层延迟参数的线性模型的模型系数，得到电离层延迟参数模型；其中，最小二乘法的权重为当前卫星在不同观测历元对应的电离层观测值权重；
相应的，所述对所述历史对流层延迟参数进行线性拟合，得到对流层延迟参数模型，包括：
根据观测历元和参考历元，针对当前卫星构建对流层延迟参数的线性模型，并通过加权最小二乘法估计所述历史对流层延迟参数的线性模型的模型系数，得到对流层延迟参数模型；其中，最小二乘法的权重为当前卫星在不同观测历元对应的对流层观测值权重。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据观测历元和参考历元，针对当前卫星构建电离层延迟参数的线性模型，并通过加权最小二乘法估计所述历史电离层延迟参数的线性模型的模型系数，得到电离层延迟参数模型，包括：
针对当前卫星构建如下电离层延迟参数的线性模型：I(t)＝a0+a1(t-t0)；其中，a0和a1为模型系数，t为观测历元，t0为参考历元；
设ti(i＝1,2,…,n)时刻的历史电离层延迟参数的估计值为I(ti)，建立如下方程组：Y＝BX，P；并根据加权最小二乘准则估计模型参数：
其中，
P为当前卫星在不同观测历元对应的电离层观测值权重；
相应的，所述根据观测历元和参考历元，针对当前卫星构建对流层延迟参数的线性模型，并通过加权最小二乘法估计所述历史对流层延迟参数的线性模型的模型系数，得到对流层延迟参数模型，包括：
针对当前测站构建如下对流层延迟参数的线性模型：T(t)＝b0+b1(t-t0)；其中，b0和b1为模型系数，t为观测历元，t0为参考历元；
设ti(i＝1,2,…,n)时刻的历史对流层延迟参数的估计值为T(ti)，建立如下方程组：H＝BM，Q；并根据加权最小二乘准则估计模型参数：
其中，
Q为不同观测历元对应的对流层观测值权重。
6.一种导航定位装置，其特征在于，包括：
预测参数确定模块，用于采用预先构建的大气延迟参数模型，确定当前观测历元对应的预测大气延迟参数；
误差方程组合模块，用于根据所述预测大气延迟参数以及初始大气延迟参数，确定预测值误差方程，并将所述预测值误差方程与基于非差非组合模型所确定的各测站的观测值误差方程拼接组合得到组合误差方程；
权重组合模块，用于确定所述当前观测历元与所述大气延迟参数模型的参考历元的时间间隔，并根据所述时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重，并将所述预测值权重与各测站的观测值权重组合得到组合权重；
定位坐标确定模块，用于根据所述组合误差方程和所述组合权重，确定各测站的定位坐标；
所述大气延迟参数包括电离层延迟参数和对流层延迟参数；
所述权重组合模块，在执行根据所述时间间隔和/或各卫星高度角，确定各大气延迟参数的预测值权重时，具体用于：
根据如下公式确定大气延迟参数的时间预测值权重W(τ)：
根据如下公式确定大气延迟参数的高度角预测值权重W(E)：
根据如下公式分别确定各当前卫星的电离层延迟参数的预测值权重pI和对流层延迟参数的预测值权重pT：
其中，τ为观测历元与参考历元的时间间隔，τ0为预设时间间隔，E为当前卫星的卫星高度角，E0、E1为预设高度角。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5任一项所述的一种导航定位方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的一种导航定位方法。
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