CN110361692A - 一种融合定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种融合定位方法及装置，涉及通信技术领域，用以扩大定位适用范围以及增强定位精度和鲁棒性，该方案包括：获取第一测量参数、第二测量参数，以及第三测量参数，其中，第一测量参数用于计算终端与M个卫星中任一个卫星之间的距离，第二测量参数用于计算终端与N个第一基站中任一个第一基站之间的距离，第三测量参数用于确定第二基站与任一个卫星之间距离的第三测量参数；确定第二基站的位置信息，以及确定任一个卫星的位置信息；将第一测量参数、第二测量参数、第三测量参数、第二基站的位置信息，以及任一个卫星的位置信息进行联合，以得到线性化方程；根据线性化方程确定终端的位置信息。

Description

一种融合定位方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种融合定位方法及装置。

背景技术

民用卫星定位技术近几年发展迅速，目前主要使用全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system，GNSS)以及蜂窝网定位对目标(例如，终端)进行定位。GNSS可以在地球表面或近地空间的任何地点为目标提供全天候的三维坐标、速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统，GNSS利用一组卫星的伪距、载波相位、星历、卫星发射时间等观测量进行目标的定位。在定位精度要求不高的情况下，可采用伪距直接对目标进行单点定位，为了消除对流层、电离层、星历和钟差的影响，可以采用差分定位技术对目标，例如，采用已知位置的基准站进行伪距和载波相位差分，进行目标的相对定位，即实时动态码相位差分技术(real time differential，RTD)和载波相位差分技术(real-time kinematic，RTK)技术，从而实现更高精度的目标定位。

蜂窝网定位主要基于测距的上行到达时间差(uplink-time difference ofarrival，UTDOA)和观察到达时间差(observed time difference of arrival，OTDOA)技术，具体的，蜂窝网定位根据上行信号(下行信号)估计测量出上行信号(下行信号)的发送时间，并根据上行信号或下行信号的发送时间确定信号源到接收端的距离，再通过上行或者下行相关的解算算法，利用不同基站到目标之间的距离或者基站两两之间到目标的距离差列出双曲线方程组，求解方程组得到目标的真实坐标，以实现对目标的定位。

但是，在采用单点定位技术，由于目标位置和钟差未知，则至少需要观测4颗卫星。差分定位技术，虽然消除了钟差，但需要一个参考卫星，因此依然至少需要4颗卫星。在一些环境较为恶劣的情况下，如城市峡谷等多遮挡区域或者其他原因丢星的情况下，则无法对目标进行定位，虽然，蜂窝网定位相对于GNSS适用于密集覆盖的城区，且覆盖范围广的优势，但是蜂窝网定位中关键技术点在于信号到达时间(time of arrival，TOA)的估计和基于估计出来的TOA进行位置解算两部分，而TOA估计的关键点在于时间同步，TOA估计精准度受限于带宽，带宽越高精度越高。此外，蜂窝基站距离目标越远，测量误差越大，因此目标可观测的基站数目也会受限，而基于UTDOA和OTDOA定位就是最少需要三个蜂窝基站才可以进行定位解算。

总之，虽然，GNSS和蜂窝网定位使用的场景存在差异，但是GNSS和蜂窝网定位均具有可观测卫星数或站点数的限制。

发明内容

本申请提供一种融合定位方法及装置，用以扩大定位适用范围以及增强定位精度和鲁棒性。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种融合定位方法，包括：获取第一测量参数、第二测量参数，以及第三测量参数，其中，所述第一测量参数用于计算终端与M个卫星中任一个卫星之间的距离，所述第二测量参数用于计算所述终端与N个第一基站中任一个第一基站之间的距离，所述第三测量参数用于确定第二基站与所述任一个卫星之间距离的第三测量参数；其中，M为大于或等于3的整数，N为大于或等于2的整数；确定所述第二基站的位置信息，以及确定所述任一个卫星的位置信息；将所述第一测量参数、所述第二测量参数、所述第三测量参数、所述第二基站的位置信息，以及所述任一个卫星的位置信息进行联合，以得到线性化方程；根据所述线性化方程确定所述终端的位置信息。

本申请提供一种融合定位方法，通过将终端发送的用于计算终端与M个卫星中任一个卫星之间的距离、以及用于计算所述终端与N个第一基站中任一个第一基站之间的距离、第二基站的位置信息，以及确定所述任一个卫星的位置信息进行融合，一方面，使得对终端进行定位不仅局限于卫星定位系统或蜂窝定位系统一个单系统场景，而是将卫星定位系统和蜂窝定位系统进行融合，这样增加了对终端进行定位过程中测量数据的多样性，此外，也可以增强定位精度和鲁棒性。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，获取第二测量参数，包括：从终端处获取第二测量参数，或者，从任一个第一基站处获取第二测量参数。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，确定任一个卫星的位置信息，包括：获取第二基站发送的第一消息，该第一消息包括用于确定任一个卫星的位置信息的指示信息；根据第一消息，确定任一个卫星的位置信息。

结合第一方面至第一方面的第二种可能的实现方式中任一项，在第一方面的第三种可能的实现方式中，用于确定任一个卫星的位置信息的指示信息，包括以下一项或多项：所述任一个卫星的星历信息；以及所述任一个卫星的位置信息。

结合第一方面至第一方面的第三种可能的实现方式中任一项，在第一方面的第四种可能的实现方式中，本申请提供的线性化方程为：

其中，表示终端与标识为i的卫星之间的单位方向矢量，其中，i＝1,2,....M，表示所述终端到标识为j的第一基站的单位方向矢量，j＝1,2,....N，x表示所述终端在三维坐标中X轴方向的坐标，y表示所述终端在三维坐标中Y轴方向的坐标，z表示所述终端在三维坐标中Z轴方向的坐标，表示所述终端对所述卫星的测量参数进行双差后的测量误差，表示所述终端对所述第一基站的测量参数进行单差后的测量误差；Δξ^(j1)表示标识为j的第一基站与标识为1的第一基站的第二测量参数的单差，其中j＝1,2,....N，表示所述终端与标识为1的卫星之间的距离与终端与标识为i的卫星之间的距离之差与所述第二基站与标识为1的卫星之间的距离与所述第二基站与标识为i的卫星之间的距离之差之间的双差。

结合第一方面至第一方面的第四种可能的实现方式中任一项，在第一方面的第五种可能的实现方式中，根据线性化方程确定所述终端的位置信息，包括：对线性化方程进行迭代；将达到预设迭代次数时，所述线性化方程的解确定为所述终端的位置信息。

相应的，第二方面，本申请提供一种融合定位装置，该融合定位装置可以实现第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法，因此也能实现第一方面或第一方面任意可能的实现方式中的有益效果。该融合定位装置可以为服务器，也可以为应用于服务器中的芯片。其可以通过软件、硬件、或者通过硬件执行相应的软件实现上述方法。

该融合定位装置，包括：获取单元，用于第一测量参数、第二测量参数，以及第三测量参数，其中，所述第一测量参数用于计算终端与M个卫星中任一个卫星之间的距离，所述第二测量参数用于计算所述终端与N个第一基站中任一个第一基站之间的距离，所述第三测量参数用于确定第二基站与所述任一个卫星之间距离的第三测量参数；其中，M为大于或等于3的整数，N为大于或等于2的整数；确定单元，用于所述第二基站的位置信息，以及确定所述任一个卫星的位置信息；所述确定单元，还用于将所述第一测量参数、所述第二测量参数、所述第三测量参数、所述第二基站的位置信息，以及所述任一个卫星的位置信息进行联合，以得到线性化方程；所述确定单元，还用于根据所述线性化方程确定所述终端的位置信息。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，获取单元，具体用于从终端处获取所述第二测量参数，或者，所述获取单元，具体用于从所述任一个第一基站处获取所述第二测量参数。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，获取单元，还用于获取第二基站发送的第一消息，所述第一消息包括用于确定所述任一个卫星的位置信息的指示信息；确定单元，具体用于根据所述第一消息，确定所述任一个卫星的位置信息。

结合第二方面至第二方面的第二种可能的实现方式中任一项，在第二方面的第三种可能的实现方式中，用于确定任一个卫星的位置信息的指示信息，包括以下一项或多项：所述任一个卫星的星历信息；以及所述任一个卫星的位置信息。

结合第二方面至第二方面的第三种可能的实现方式中任一项，在第二方面的第四种可能的实现方式中，本申请中的线性化方程，包括：

其中，表示终端与标识为i的卫星之间的单位方向矢量，其中，i＝1,2,....M，表示所述终端到标识为j的第一基站的单位方向矢量，j＝1,2,....N，x表示所述终端在三维坐标中X轴方向的坐标，y表示所述终端在三维坐标中Y轴方向的坐标，z表示所述终端在三维坐标中Z轴方向的坐标，表示所述终端对所述卫星的测量参数进行双差后的测量误差，表示所述终端对所述第一基站的测量参数进行单差后的测量误差；Δξ^(j1)表示标识为j的第一基站与标识为1的第一基站的第二测量参数的单差，其中j＝1,2,....N，表示所述终端与标识为1的卫星之间的距离与终端与标识为i的卫星之间的距离之差与所述第二基站与标识为1的卫星之间的距离与所述第二基站与标识为i的卫星之间的距离之差之间的双差。

第三方面，本申请提供的融合定位装置，包括：通信接口以及处理器，其中，通信接口，用于第一测量参数、第二测量参数，以及第三测量参数，其中，所述第一测量参数用于计算终端与M个卫星中任一个卫星之间的距离，所述第二测量参数用于计算所述终端与N个第一基站中任一个第一基站之间的距离，所述第三测量参数用于确定第二基站与所述任一个卫星之间距离的第三测量参数；其中，M为大于或等于3的整数，N为大于或等于2的整数；处理器，用于确定所述第二基站的位置信息，以及确定所述任一个卫星的位置信息；处理器，还用于将通信接口获取到的所述第一测量参数、所述第二测量参数、所述第三测量参数、所述第二基站的位置信息，以及所述任一个卫星的位置信息进行联合，以得到线性化方程；处理器，还用于根据所述线性化方程确定所述终端的位置信息。

结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，通信接口，具体用于从终端处获取所述第二测量参数，或者，通信接口，具体用于从所述任一个第一基站处获取所述第二测量参数。

结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第三种可能的实现方式中，通信接口，还用于获取第二基站发送的第一消息，所述第一消息包括用于确定所述任一个卫星的位置信息的指示信息；处理器，具体用于根据通信接口获取到的所述第一消息，确定所述任一个卫星的位置信息。

结合第三方面至第三方面的第二种可能的实现方式中任一项，在第三方面的第三种可能的实现方式中，用于确定任一个卫星的位置信息的指示信息，包括以下一项或多项：所述任一个卫星的星历信息；以及所述任一个卫星的位置信息。

结合第三方面至第三方面的第三种可能的实现方式中任一项，在第三方面的第四种可能的实现方式中，本申请中的线性化方程，包括：

其中，表示终端与标识为i的卫星之间的单位方向矢量，其中，i＝1,2,....M，表示所述终端到标识为j的第一基站的单位方向矢量，j＝1,2,....N，x表示所述终端在三维坐标中X轴方向的坐标，y表示所述终端在三维坐标中Y轴方向的坐标，z表示所述终端在三维坐标中Z轴方向的坐标，表示所述终端对所述卫星的测量参数进行双差后的测量误差，表示所述终端对所述第一基站的测量参数进行单差后的测量误差；Δξ^(j1)表示标识为j的第一基站与标识为1的第一基站的第二测量参数的单差，其中j＝1,2,....N，表示所述终端与标识为1的卫星之间的距离与终端与标识为i的卫星之间的距离之差与所述第二基站与标识为1的卫星之间的距离与所述第二基站与标识为i的卫星之间的距离之差之间的双差。

结合第三方面至第三方面的第四种可能的实现方式中任一项，在第三方面的第五种可能的实现方式中，处理器，具体用于对所述线性化方程进行迭代；以及用于将达到预设迭代次数时，所述线性化方程的解确定为所述终端的位置信息。

可选的，处理器和通信接口耦合，该装置还包括存储器，用于存储指令或者代码。

第四方面，本申请提供一种芯片，所述芯片包括处理器和接口电路，所述接口电路和所述处理器耦合，所述处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如第一方面至第一方面的任一项可能的实现方式所描述的方法，所述接口电路用于与所述芯片之外的其它模块进行通信。

第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令被运行时，以实现如第一方面至第一方面的任一项可能的实现方式所描述的方法。

第六方面，本申请提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令被运行时，以实现如第一方面至第一方面的任一项可能的实现方式所描述的方法。

附图说明

图1为本申请提供的一种卫星和蜂窝定位系统结构示意图；

图2为本申请提供的一种融合定位方法的流程示意图；

图3为本申请提供的一种融合定位装置的结构示意图；

图4为本申请提供的另一种融合定位装置的结构示意图；

图5为本申请提供的再一种融合定位装置的结构示意图；

图6为本申请提供的一种芯片的结构示意图。

具体实施方式

本申请提供一种融合定位方法及装置，用以扩大定位适用范围以及增强定位精度和鲁棒性。其中，方法和装置是基于同一发明构思的，由于方法及设备解决问题的原理相似，因此设备与方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。

本申请中的术语“第一”、“第二”等仅是为了区分不同的对象，并不对其顺序进行限定。例如，第一测量参数和第二测量参数仅仅是为了区分不同的测量参数，并不对其先后顺序进行限定。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，A、B以及C中的一个或多个，表示可以存在如下关系：单独存在A，单独存在B，单独存在C，同时存在A和B，同时存在A和C，同时存在B和C，同时存在A、B和C，同时存在A、A，同时存在B、B，同时存在C、C的情况。

需要说明的是，本申请中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本申请中的多个通常指两个或两个以上，例如，多个A，可以表示存在如下关系：存在两个A或者存在三个A。

在介绍本申请之前，先介绍本申请提供的方法所应用到的网络架构，以便于本领域技术人员理解：

如图1所示，图1示出了本申请实施例提供的方法所应用的卫星和蜂窝定位系统，该系统包括：一个或者多个卫星(例如，图1中以两个卫星为例，例如，卫星101和卫星102)，一个或多个终端(图1中以一个终端为例，例如，终端200)，一个或者多个蜂窝基站(图1中以两个蜂窝基站为例，例如，蜂窝基站301和蜂窝基站302)，一个或者多个基准站400(图1中仅示出了一个基准站)以及服务器500。

其中，终端200可以与一个或者多个卫星，基准站400，服务器500以及与一个或者多个蜂窝基站通信。基准站400可以与服务器500通信。

蜂窝基站，用于向终端播发定位导频或进行定位参数测量。

服务器500，可以为定位解算服务器(evolved serving mobile locationcenter，E-SMLC)用于根据蜂窝基站或者终端上报的第二测量参数，确定蜂窝基站与终端之间的距离，以及用于根据终端上报的第一测量参数确定卫星和终端之间的距离，以及根据第一测量参数、第二测量参数以及卫星的位置进行融合计算，以确定终端的位置。

其中，卫星用于向终端发送定位信号，以使得终端对定位信号进行伪距测量和载波相位测量。

其中，基准站为将蜂窝基站改造升级为GNSS的差分基准站得到的，即将用于测量卫星信号的模块集成在蜂窝基站里，使得蜂窝基站也具有测量卫星信号的能力。该基准站用于提供星历信息以计算卫星位置，向服务器提供基准站的位置信息和用于确定卫星位置的信息，以用于服务器根据基准站的位置信息和终端发送的用于确定卫星位置的测量参数进行双差分，以得到融合定位方程中关于卫星位置计算的方程，用以计算目标位置。

如图2所示，本申请提供一种融合定位方法，该方法包括：

S101、融合定位装置获取第一测量参数、第二测量参数，以及第三测量参数，其中，所述第一测量参数用于计算终端与M个卫星中任一个卫星之间的距离，所述第二测量参数用于计算所述终端与N个第一基站中任一个第一基站之间的距离，所述第三测量参数用于确定第二基站与所述任一个卫星之间距离的第三测量参数；其中，M为大于或等于3的整数，N为大于或等于2的整数。

示例性的，融合定位装置可以为如图1所示的服务器500。

第一基站可以为蜂窝基站，第二基站可以为基准站。

其中，第一测量参数可以为终端对任一个卫星发送的定位信号进行伪距测量和载波相位测量得到的。该第一测量参数可以由终端按照预设周期发送给融合定位装置。

其中，第二测量参数可以为终端对蜂窝基站播发的定位导频信号进行到达时间(time of arrival，ToA)测量得到的，或者为蜂窝基站利用终端发送的上行导频信号进行ToA测量得到的。因此，第二测量参数可以由蜂窝基站发送给融合定位装置，也可以由终端发送给融合定位装置。

本申请中融合定位装置获取第二测量参数可以通过以下方式实现：融合定位装置从所述终端处获取所述第二测量参数。或者，融合定位装置接收任一个第一基站发送的第二测量参数，融合定位装置从任一个第一基站处获取第二测量参数。

可以理解的是，本申请中的第一测量参数中还可以包括卫星的标识信息(例如，卫星编号)，这样融合定位装置在接收到第一测量参数之后，便可以根据卫星的标识信息确定使用该第一测量参数计算终端与卫星的标识信息所指示的卫星之间的距离，第二测量参数中还可以包括第一基站的标识信息，这样融合定位装置在接收到第二测量参数之后，便可以根据第一基站的标识信息确定使用该第二测量参数计算终端与第一基站的标识信息所指示的第一基站之间的距离。

可选的，第三测量参数还可以包括卫星的标识信息，这样融合定位装置在接收到第三测量参数之后，便可以根据卫星的标识信息确定使用该第三测量参数计算第二基站与卫星的标识信息所指示的卫星之间的距离。

S102、融合定位装置确定所述第二基站的位置信息，以及确定所述任一个卫星的位置信息。

作为一种可能的实现方式，本申请提供的方法还包括：第二基站向融合定位装置上报第二基站的位置信息，这样便于融合定位装置确定第二基站的位置信息。当融合定位装置中已具有第二基站的位置信息时，可以省略第二基站向融合定位装置上报第二基站的位置信息这个过程。

作为一种可能的实现方式，融合定位装置可以通过如下方式确定任一个卫星的位置信息：融合定位装置获取第二基站发送的第一消息，该第一消息包括用于确定所述任一个卫星的位置信息的指示信息。融合定位装置根据第一消息，确定任一个卫星的位置信息。

一种示例，用于确定所述任一个卫星的位置信息的指示信息可以为任一个卫星的位置信息的指示信息，或者为任一个卫星的星历信息，其中，任一个卫星的星历信息用于确定该卫星的位置信息。

示例性的，该第一消息包括卫星1的位置信息，或者卫星1的星历信息，或者包括卫星1的位置信息和卫星1的星历信息。

当第一消息包括任一个卫星的星历信息时，融合定位装置需要根据任一个卫星的星历信息确定该卫星的位置信息。

其中，星历信息包括卫星编号(至少三个)、用于描述卫星位置和速度的参数、卫星运动的轨道信息等，所述卫星编号与描述卫星位置和速度的参数、卫星运动的轨道信息等对于某个卫星存在映射关系。

其中，根据星历信息获取当前天空相应卫星的信号实现定位的具体过程可以采用现有技术实现，例如终端根据星历信息锁定当前天空相应的卫星，接收所述卫星的信号，解调所述信号，根据所述信号计算该终端设备到卫星的伪距，并将计算得到的伪距传送给融合定位装置，融合定位装置根据所述伪距，结合其他信息(如差分全球定位系统(globalpositioning system，GPS)基准站等信息)，计算出终端的精确位置，并将所述精确位置发送给终端。

S103、融合定位装置将所述第一测量参数、所述第二测量参数、所述第三测量参数、所述第二基站的位置信息，以及所述任一个卫星的位置信息进行联合，以得到线性化方程。

S104、融合定位装置根据所述线性化方程确定所述终端的位置信息。

本申请提供一种融合定位方法，通过将终端发送的用于计算终端与M个卫星中任一个卫星之间的距离、以及用于计算所述终端与N个第一基站中任一个第一基站之间的距离、第二基站的位置信息，以及确定所述任一个卫星的位置信息进行融合，一方面，使得对终端进行定位不仅局限于卫星定位系统或蜂窝定位系统一个单系统场景，而是将卫星定位系统和蜂窝定位系统进行融合，这样增加了对终端进行定位过程中测量数据的多样性，此外，也可以增强定位精度和鲁棒性。

在如图1所示的架构中，在卫星定位系统中，伪距测量可建模为：

ρ＝r+δt_u-δt_s+I+T+ε_ρ，其中，ρ表示终端对卫星的伪距测量、r表示终端与卫星的真实距离，δt_u表示终端接收机的钟差，δt_s表示卫星钟差，I和T分别表示电离层时延和对流层时延，ε_ρ表示终端对所述卫星进行伪距测量的伪距测量误差。

在蜂窝定位系统中，伪距测量可建模为：ξ＝r+δt_u+ε_ξ,其中，ξ表示终端对蜂窝基站的伪距测量，ε_ξ表示蜂窝定位系统中终端对蜂窝基站进行伪距测量的伪距测量误差。

当采用基准站时，卫星系统定位的双差分方程可以表示为：

其中，表示终端与标识为i的卫星之间的距离，表示第二基站与标识为i的卫星之间的距离，表示终端与标识为l的卫星之间的距离，其中，i≠l，且i＝1,2,...,M，l＝1,2,...,M，表示第二基站与标识为l的卫星之间的距离，ε_ρ表示所述终端对所述卫星进行伪距测量的伪距测量误差，ε_ξ表示蜂窝定位系统中终端对蜂窝基站进行伪距测量的伪距测量误差，x表示终端在三维坐标中X轴上的分量，y表示终端在三维坐标中Y轴上的分量，z表示终端在三维坐标中Z轴上的分量，xⁱ表示标识为i的卫星在三维坐标中X轴上的分量，yⁱ表示标识为i的卫星在三维坐标中Y轴上的分量，zⁱ表示标识为i的卫星在三维坐标中Z轴上的分量；x^l表示标识为l的卫星在三维坐标中X轴上的分量，y^l表示标识为l的卫星在三维坐标中Y轴上的分量，z^l表示标识为l的卫星在三维坐标中Z轴上的分量。

蜂窝定位系统中单差分方程可以表示为：

其中，表示终端到标识为j的第一基站之间的距离，表示终端到标识为n的第一基站之间的距离，其中，n≠j，n＝1,2,...,N，j＝1,2,...,N，x表示终端在三维坐标中X轴上的分量，y表示终端在三维坐标中Y轴上的分量，z表示终端在三维坐标中Z轴上的分量，x_c ^j表示标识为j的第一基站在三维坐标中X轴上的分量、y_c ^j表示标识为j的第一基站在三维坐标中Y轴的分量、z_c ^j表示标识为j的第一基站在三维坐标中Z轴上的分量；x_c ⁿ表示标识为n的第一基站在三维坐标中X轴的分量，y_c ⁿ表示标识为n的第一基站在三维坐标中Y轴上的分量；z_c ⁿ表示标识为n的第一基站在三维坐标中Z轴上的分量；ε_ξ表示蜂窝定位系统中终端对蜂窝基站进行伪距测量的伪距测量误差。

在求解非线性方程组时，可以采用线性化继而迭代求解。因此，在本发明实施例中将不同系统测距观测量进行融合定位解算，融合后定位的线性化方程表示为：

其中，表示终端与标识为i的卫星之间的单位方向矢量，其中，i＝1,2,....M，表示所述终端到标识为j的第一基站的单位方向矢量，j＝1,2,....N，x表示所述终端在三维坐标中X轴方向的坐标，y表示所述终端在三维坐标中Y轴方向的坐标，z表示所述终端在三维坐标中Z轴方向的坐标，表示所述终端对所述卫星的测量参数进行双差后的测量误差，表示所述终端对所述第一基站的测量参数进行单差后的测量误差；Δξ^(j1)表示标识为j的第一基站与标识为1的第一基站的第二测量参数的单差，表示所述终端与标识为1的卫星之间的距离与终端与标识为i的卫星之间的距离之差与所述第二基站与标识为1的卫星之间的距离与所述第二基站与标识为i的卫星之间的距离之差之间的双差。

作为本申请的一种可能的实现方式，本申请中的步骤S104具体可以通过以下方式实现：融合定位装置对所述线性化方程进行迭代；融合定位装置将达到预设迭代次数时，所述线性化方程的解确定为所述终端的位置信息。

具体的，融合定位装置可以通过最小二乘法或卡尔曼(Kalman)滤波算法等解算算法解出终端的位置坐标，并在计算出终端的位置信息后进行平滑滤波等后处理，进一步减小误差，得到最终终端的位置信息。

上述主要从各个网元之间交互的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，各个网元，例如融合定位装置，为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，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，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，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申请的范围。

本申请实施例可以根据上述方法示例对融合定位装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，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。下面以采用对应各个功能划分各个功能模块为例进行说明：

在采用集成的单元的情况下，图3示出了上述实施例中所涉及的融合定位装置的一种可能的结构示意图。融合定位装置包括：获取单元201以及确定单元202。其中，获取单元201用于支持融合定位装置执行上述实施例中的步骤S101；确定单元202用于支持融合定位装置执行上述实施例中的步骤S102、S103、S104。上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

在采用集成的单元的情况下，图4示出了上述实施例中所涉及的融合定位装置的一种可能的逻辑结构示意图。融合定位装置包括：处理模块212和通信模块213。处理模块212用于对融合定位装置的动作进行控制管理，例如，处理模块212用于执行在融合定位装置侧进行消息或数据处理的步骤，例如，支持融合定位装置执行上述实施例中的步骤S102、S103、S104；通信模块213用于支持融合定位装置执行上述实施例中的步骤S101。和/或用于本文所描述的技术的其他由融合定位装置执行的过程。可选的，融合定位装置还可以包括存储模块211，用于存储融合定位装置的程序代码和数据。

其中，处理模块212可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器单元，通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，数字信号处理器和微处理器的组合等等。通信模块213可以是收发器、收发电路或通信接口等。存储模块211可以是存储器。

当处理模块212为处理器220，通信模块213为通信接口230或收发器时，存储模块211为存储器240时，本申请所涉及的融合定位装置可以为图5所示的设备。

其中，通信接口230、至少一个处理器220以及存储器240通过总线210相互连接；总线210可以是PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。其中，存储器240用于存储融合定位装置的程序代码和数据。通信接口230用于支持融合定位装置与其他设备(例如，终端)通信，处理器220用于支持融合定位装置执行存储器240中存储的程序代码和数据以实现本申请提供的一种融合定位方法。

以上接收单元(或用于接收的单元)是一种该装置的接口电路，用于从其它装置接收信号。例如，当该装置以芯片的方式实现时，该接收单元是该芯片用于从其它芯片或装置接收信号的接口电路。以上发送单元(或用于发送的单元)是一种该装置的接口电路，用于向其它装置发送信号。例如，当该装置以芯片的方式实现时，该发送单元是该芯片用于向其它芯片或装置发送信号的接口电路。

图6是本发明实施例提供的芯片150的结构示意图。芯片150包括至少一个处理器1510和接口电路1530。

可选的，该芯片150还包括存储器1540，存储器1540可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器1510提供操作指令和数据。存储器1540的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory，NVRAM)。

在一些实施方式中，存储器1540存储了如下的元素，可执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：

在本发明实施例中，通过调用存储器1540存储的操作指令(该操作指令可存储在操作系统中)，执行相应的操作。

一种可能的实现方式为：融合定位装置所用的芯片的结构类似，不同的装置可以使用不同的芯片以实现各自的功能。

处理器1510控制融合定位装置的操作，处理器1510还可以称为CPU(centralprocessing unit，中央处理单元)。存储器1540可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器1510提供指令和数据。存储器1540的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。具体的应用中存储器1540、接口电路1530以及存储器1540通过总线系统1520耦合在一起，其中总线系统1520除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图6中将各种总线都标为总线系统1520。

上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器1510中，或者由处理器1510实现。处理器1510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1510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1510可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing，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。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1540，处理器1510读取存储器1540中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

可选地，接口电路1530用于执行图2所示的实施例中的融合定位装置的接收和发送的步骤。

处理器1510用于执行图2所示的实施例中的融合定位装置的处理的步骤。

在上述实施例中，存储器存储的供处理器执行的指令可以以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品可以是事先写入在存储器中，也可以是以软件形式下载并安装在存储器中。

计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

一方面，提供一种计算机存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当指令被运行时，使得融合定位装置执行实施例中的S101、S102、S103、S104。和/或用于本文所描述的技术的其他由融合定位装置执行的过程。

一方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，计算机程序产品中存储有指令，当指令被运行时，使得融合定位装置执行实施例中的S101、S102、S103、S104。和/或用于本文所描述的技术的其他由融合定位装置执行的过程。

一方面，提供一种芯片，该芯片应用于第一管理功能单元中，芯片包括至少一个处理器和接口电路，接口电路和至少一个处理器通过线路互联，处理器用于运行指令，以执行实施例中的S101、S102、S103、S104。和/或用于本文所描述的技术的其他由融合定位装置执行的过程。

此外，本申请还提供一种融合定位系统，该融合定位系统包括如图3-图5所示的融合定位装置，至少3颗卫星，以及至少2个蜂窝基站、终端以及至少一个基准站。

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申请的范围。

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，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，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信连接可以是通过一些接口，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。

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，在本申请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。

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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请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)执行本申请各个实施例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。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种融合定位方法，其特征在于，包括：

获取第一测量参数、第二测量参数，以及第三测量参数，其中，所述第一测量参数用于计算终端与M个卫星中任一个卫星之间的距离，所述第二测量参数用于计算所述终端与N个第一基站中任一个第一基站之间的距离，所述第三测量参数用于确定第二基站与所述任一个卫星之间距离的第三测量参数；其中，M为大于或等于3的整数，N为大于或等于2的整数；

确定所述第二基站的位置信息，以及确定所述任一个卫星的位置信息；

将所述第一测量参数、所述第二测量参数、所述第三测量参数、所述第二基站的位置信息，以及所述任一个卫星的位置信息进行联合，以得到线性化方程；

根据所述线性化方程确定所述终端的位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第二测量参数，包括：

从所述终端处获取所述第二测量参数，或者，

从所述任一个第一基站处获取所述第二测量参数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述确定所述任一个卫星的位置信息，包括：

获取所述第二基站发送的第一消息，所述第一消息包括用于确定所述任一个卫星的位置信息的指示信息；

根据所述第一消息，确定所述任一个卫星的位置信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述用于确定所述任一个卫星的位置信息的指示信息，包括以下一项或多项：所述任一个卫星的星历信息；以及所述任一个卫星的位置信息。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述线性化方程为：

其中，表示终端与标识为i的卫星之间的单位方向矢量，其中，i＝1,2,....M，表示所述终端到标识为j的第一基站的单位方向矢量，j＝1,2,....N，x表示所述终端在三维坐标中X轴方向的坐标，y表示所述终端在三维坐标中Y轴方向的坐标，z表示所述终端在三维坐标中Z轴方向的坐标，表示所述终端对所述卫星的测量参数进行双差后的测量误差，表示所述终端对所述第一基站的测量参数进行单差后的测量误差；Δξ^(j1)表示标识为j的第一基站与标识为1的第一基站的第二测量参数的单差，表示所述终端与标识为1的卫星之间的距离与终端与标识为i的卫星之间的距离之差与所述第二基站与标识为1的卫星之间的距离与所述第二基站与标识为i的卫星之间的距离之差之间的双差。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述线性化方程确定所述终端的位置信息，包括：

对所述线性化方程进行迭代；

将达到预设迭代次数时，所述线性化方程的解确定为所述终端的位置信息。

7.一种融合定位装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于第一测量参数、第二测量参数，以及第三测量参数，其中，所述第一测量参数用于计算终端与M个卫星中任一个卫星之间的距离，所述第二测量参数用于计算所述终端与N个第一基站中任一个第一基站之间的距离，所述第三测量参数用于确定第二基站与所述任一个卫星之间距离的第三测量参数；其中，M为大于或等于3的整数，N为大于或等于2的整数；

确定单元，用于所述第二基站的位置信息，以及确定所述任一个卫星的位置信息；

所述确定单元，还用于将所述第一测量参数、所述第二测量参数、所述第三测量参数、所述第二基站的位置信息，以及所述任一个卫星的位置信息进行联合，以得到线性化方程；

所述确定单元，还用于根据所述线性化方程确定所述终端的位置信息。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取单元，具体用于从所述终端处获取所述第二测量参数，或者，所述获取单元，具体用于从所述任一个第一基站处获取所述第二测量参数。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述获取单元，还用于获取所述第二基站发送的第一消息，所述第一消息包括用于确定所述任一个卫星的位置信息的指示信息；

所述确定单元，具体用于根据所述第一消息，确定所述任一个卫星的位置信息。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述用于确定所述任一个卫星的位置信息的指示信息，包括以下一项或多项：所述任一个卫星的星历信息；以及所述任一个卫星的位置信息。

11.根据权利要求7-10任一项所述的装置，其特征在于，所述线性化方程为：

其中，表示终端与标识为i的卫星之间的单位方向矢量，其中，i＝1,2,....M，表示所述终端到标识为j的第一基站的单位方向矢量，j＝1,2,....N，x表示所述终端在三维坐标中X轴方向的坐标，y表示所述终端在三维坐标中Y轴方向的坐标，z表示所述终端在三维坐标中Z轴方向的坐标，表示所述终端对所述卫星的测量参数进行双差后的测量误差，表示所述终端对所述第一基站的测量参数进行单差后的测量误差；Δξ^(j1)表示标识为j的第一基站与标识为1的第一基站的第二测量参数的单差，表示所述终端与标识为1的卫星之间的距离与终端与标识为i的卫星之间的距离之差与所述第二基站与标识为1的卫星之间的距离与所述第二基站与标识为i的卫星之间的距离之差之间的双差。

12.根据权利要求7-11任一项所述的装置，其特征在于，所述确定单元，具体用于对所述线性化方程进行迭代；以及用于将达到预设迭代次数时，所述线性化方程的解确定为所述终端的位置信息。

13.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括处理器和接口电路，所述接口电路和所述处理器耦合，所述处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如权利要求1至6任一项所述的方法，所述接口电路用于与所述芯片之外的其它模块进行通信。

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令被运行时，实现如权利要求1至6任一项所述的方法。

15.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令被运行时，实现如权利要求1至6任一项所述的方法。