CN110376618B - 基于北斗三号卫星星基增强的定位方法、装置及终端 - Google Patents

基于北斗三号卫星星基增强的定位方法、装置及终端 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种基于北斗三号卫星星基增强的定位方法、装置及终端。通过北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数，预估当前的星钟修正参数，以及通过历史发布的星历修正参数，预估当前的星历修正参数。故预估的星历修正参数和星钟修正参数，修正北斗三号卫星的星钟和星历，可以使得修正后的星钟和星历更接近发起定位时实际的星钟和星历，减小修正后的星钟和星历与实际的星钟和星历的误差，故可以提高对终端的定位精度。

Description

基于北斗三号卫星星基增强的定位方法、装置及终端
技术领域
本申请涉及卫星定位技术领域，具体而言，涉及一种基于北斗三号卫星星基增强的定位方法、装置及终端。
背景技术
在目前的卫星定位技术中，卫星可周期性的发布导航星历。在终端发起定位后，终端可以获取卫星最新一次发布的导航星历，并通过该导航星历来对终端进行定位。
但正由于导航星历是周期性发布，发布导航星历的时刻与终端发起定位的时刻在绝大多数时候并不相同。发布导航星历的时刻与发起定位的时刻之间的时差，会导致导航星历中的星钟和星历与发起定位时实际的星钟和星历并不相同。换言之，在定位时，导航星历中的星钟和星历并不准确。那么，利用不准确的星钟和星历来对终端定位则会产生较大误差。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种基于北斗三号卫星星基增强的定位方法、装置及终端，用以提高终端定位的准确度。
第一方面，本申请实施例提供了一种基于北斗三号卫星星基增强的定位方法，所述方法包括：
在需要通过北斗三号卫星对终端定位时，根据所述北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星钟修正参数，以及，根据所述北斗三号卫星历史发布的星历修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星历修正参数；
根据所述北斗三号卫星最新发布的导航星历，以及根据所述当前的星历修正参数和所述当前的星钟修正参数，确定出所述北斗三号卫星修正的星钟和修正的星历；
根据所述修正的星钟和所述修正的星历，定位所述终端。
在本实施例中，先通过北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数，预估当前的星钟修正参数，以及通过历史发布的星历修正参数，预估当前的星钟修正参数。故预估的星历修正参数和星钟修正参数，修正北斗三号卫星的星钟和星历，可以使得修正后的星钟和星历更接近发起定位时实际的星钟和星历，减小修正后的星钟和星历与实际的星钟和星历的误差，故可以提高对终端的定位精度。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，根据所述北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星钟修正参数，包括：
通过对多个所述历史发布的星钟修正参数，以及每个所述历史发布的星钟修正参数的历史发布时刻进行拟合，确定出用于表示所述星钟修正参数与所述发布时刻之间关系的第一拟合函数；
通过所述第一拟合函数和当前时刻，确定出所述当前的星钟修正参数。
在本实施例中，通过多项式拟合的方式，可以准确的确定出星钟修正参数与发布时刻之间的函数关系，使得预估出的星钟修正参数更加准确。
结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，根据所述北斗三号卫星历史发布的星历修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星历修正参数，包括：
通过对多个所述历史发布的星历修正参数，以及每个所述历史发布的星历修正参数的历史发布时刻进行拟合，确定出用于表示所述星历修正参数与所述发布时刻之间关系的第二拟合函数；
通过所述第二拟合函数和当前时刻，确定出所述当前的星历修正参数。
在本实施例中，通过多项式拟合的方式，可以准确的确定出星历修正参数与发布时刻之间的函数关系，使得预估出的星历修正参数更加准确。
结合第一方面的二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，通过所述第二拟合函数和所述当前时刻，确定出所述当前的星历修正参数，包括：
根据所述第二拟合函数、所述当前时刻、以及所述当前时刻与所述北斗三号卫星发布所述修正参数的时刻之间的时差，确定出所述当前的星历修正参数。
在本实施例中，通过时差动态地确定修正的程度，可使得修正的星历更加贴合实际时刻的星历。
结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，在根据所述北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星钟修正参数之前，所述方法还包括：
确定出当前时刻与所述北斗三号卫星最近一次发布所述修正参数的时刻之间的时差，其中，所述修正参数中包含所述北斗三号卫星最近一次发布所述星历修正参数和所述星钟修正参数；
确定所述时差超出有效时长，其中，所述时差超出所述有效时长表示需要修正所述北斗三号卫星的星钟和星历。
在本实施例中，在确定时差超出了有效时长时，才对北斗三号卫星的星钟和星历进行修正，可避免无效的计算，降低设备的运算负荷。
结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，在根据所述修正的星钟和所述修正的星历，定位所述终端之前，所述方法还包括：
根据所述修正参数，以及当前时刻与所述北斗三号卫星发布所述修正参数的时刻之间的时差，确定出所述北斗三号卫星的权重，其中，参与定位的所有北斗三号卫星的权重之和为预设值，且所述时差和所述修正参数中包含的双频差分测距误越大，确定出的所述权重则越小；
对应的，根据所述修正的星钟和所述修正的星历，定位所述终端，包括：
根据所述修正的星钟、所述修正的星历和所述权重，定位所述终端，其中，所述权重越小，则所述修正的星钟和所述修正的星历对所述终端的定位影响越小。
在本实施例中，时差越长，则导航星历中的星钟星历的误差越大，即星钟星历越不准确。由于越不准确的星钟星历，其对应的权重越小，故可以降低不准确的星钟星历对终端的定位影响，以使终端能够获得更准确的定位。
结合第一方面，在第六种可能的实现方式中，根据所述北斗三号卫星最新发布的导航星历，以及根据所述当前的星历修正参数和所述当前的星钟修正参数，确定出所述北斗三号卫星修正的星钟和修正的星历，包括：
根据所述导航星历，确定出所述北斗三号卫星的初始星钟和初始星历；
确定出所述初始星钟与所述当前的星钟修正参数的第一累加值，以及确定出所述初始星历和所述当前的星历修正参数的第二累加值，其中，所述第一累加值为所述修正的星钟，所述第二累加值为所述修正的星历。
在本实施例中，通过累加的方式确定出修正的星钟和星历，可实现快速便捷的确定出修正的星钟和星历，简单准确易实现，便于实际应用。
第二方面，本申请实施例提供了一种基于北斗三号卫星星基增强的定位装置，所述装置包括：
数据处理模块，用于在需要通过北斗三号卫星对终端定位时，根据所述北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星钟修正参数，以及，根据所述北斗三号卫星历史发布的星历修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星历修正参数；以及，用于根据所述北斗三号卫星最新发布的导航星历，以及根据所述当前的星历修正参数和所述当前的星钟修正参数，确定出所述北斗三号卫星修正的星钟和修正的星历；
终端定位模块，用于根据所述修正的星钟和所述修正的星历，定位所述终端。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，
所述数据处理模块，用于通过对多个所述历史发布的星钟修正参数，以及每个所述历史发布的星钟修正参数的历史发布时刻进行拟合，确定出用于表示所述星钟修正参数与所述发布时刻之间关系的第一拟合函数；通过所述第一拟合函数和当前时刻，确定出所述当前的星钟修正参数。
结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，
所述数据处理模块，用于通过对多个所述历史发布的星历修正参数，以及每个所述历史发布的星历修正参数的历史发布时刻进行拟合，确定出用于表示所述星历修正参数与所述发布时刻之间关系的第二拟合函数；通过所述第二拟合函数和当前时刻，确定出所述当前的星历修正参数。
结合第二方面的二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，
所述数据处理模块，用于根据所述第二拟合函数、所述当前时刻、以及所述当前时刻与所述北斗三号卫星发布所述修正参数的时刻之间的时差，确定出所述当前的星历修正参数。
结合第二方面，在第四种可能的实现方式中，在所述数据处理模块根据所述北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星钟修正参数之前，
所述数据处理模块，还用于确定出当前时刻与所述北斗三号卫星最近一次发布所述修正参数的时刻之间的时差，其中，所述修正参数中包含所述北斗三号卫星最近一次发布所述星历修正参数和所述星钟修正参数；确定所述时差超出有效时长，其中，所述时差超出所述有效时长表示需要修正所述北斗三号卫星的星钟和星历。
结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，在所述终端定位模块根据所述修正的星钟和所述修正的星历，定位所述终端之前，
所述数据处理模块，还用于根据所述修正参数，以及当前时刻与所述北斗三号卫星发布所述导航星历的时刻之间的时差，确定出所述北斗三号卫星的权重，其中，参与定位的所有北斗三号卫星的权重之和为预设值，且所述时差和所述修正参数中包含的双频差分测距误越大，越大确定出的所述权重则越小；
对应的，所述终端定位模块，用于根据所述修正的星钟、所述修正的星历和所述权重，定位所述终端，其中，所述权重越小，则所述修正的星钟和所述修正的星历对所述终端的定位影响越小。
结合第二方面，在第六种可能的实现方式中，
所述数据处理模块，用于根据所述导航星历，确定出所述北斗三号卫星的初始星钟和初始星历；确定出所述初始星钟与所述当前的星钟修正参数的第一累加值，以及确定出所述初始星历和所述当前的星历修正参数的第二累加值，其中，所述第一累加值为所述修正的星钟，所述第二累加值为所述修正的星历。
第三方面，本申请实施例提供了一种终端，包括：通信接口、存储器、与所述通信接口和所述存储器连接的处理器；
所述通信接口，用于接收北斗三号卫星最新发布的导航星历；
所述存储器，用于存储所述北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数和星历修正参数；
所述处理器，用于根据所述导航星历，以及所述历史发布的星钟修正参数和星历修正参数，执行如第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的基于北斗三号卫星星基增强的定位方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读储存介质，所述存储介质上存储有程序代码，当所述程序代码被所述计算机运行时，执行如第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的基于北斗三号卫星星基增强的定位方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种基于北斗三号卫星星基增强的定位方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种终端的结构框图；
图3为本申请实施例提供的一种基于北斗三号卫星星基增强的定位装置的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
请参阅图1，本申请实施例提供了一种基于北斗三号卫星星基增强的定位方法，该基于北斗三号卫星星基增强的定位方法可以由终端执行。其中，终端可以是个人电脑(personal computer，PC)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(personal digitalassistant，PDA)等。该终端可以与多个北斗三号卫星通信，获得每个北斗三号卫星发布的导航星历。然后，终端通过执行该基于北斗三号卫星星基增强的定位方法，便可以通过每个北斗三号卫星的导航星历来对自身或者其它终端进行定位。
可以理解到，终端在进行定位的过程中，终端与每个北斗三号卫星的交互流程大致相同，为便于理解，本实施例将以终端与某一个北斗三号卫星进行交互为例，来说本实施例提供的基于北斗三号卫星星基增强的定位方法。
具体的，终端执行该基于北斗三号卫星星基增强的定位方法的步骤可以包括：步骤S100、步骤S200和步骤S300。
步骤S100：在需要通过北斗三号卫星对终端定位时，根据所述北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星钟修正参数，以及，根据所述北斗三号卫星历史发布的星历修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星历修正参数。
步骤S200：根据所述北斗三号卫星最新发布的导航星历，以及根据所述当前的星历修正参数和所述当前的星钟修正参数，确定出所述北斗三号卫星修正的星钟和修正的星历。
步骤S300：根据所述修正的星钟和所述修正的星历，定位所述终端。
下面将结合示例，对方法的各流程依次进行说明。
北斗三号卫星可以周期性的将导航星历发布给与该北斗三号卫星建立通信的所有终端，例如，北斗三号卫星每隔30分钟、45分钟或1小时，便可向具备接收卫星信号的所有终端发布当前最新的导航星历。相应的，终端可以获取并存储北斗三号卫星每一次发布的导航星历，以便在需要进行定位时，通过处理存储的导航星历而进行定位。
步骤S100：在需要通过北斗三号卫星对终端定位时，根据所述北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星钟修正参数，以及，根据所述北斗三号卫星历史发布的星历修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星历修正参数。
本实施例中，在终端需要通过北斗三号卫星对终端定位时，终端可以主动发起定位(即主动开始执行该基于北斗三号卫星星基增强的定位方法的相关流程)。
可以理解到，由于导航星历是周期性发布，发布导航星历的时刻与终端发起定位的时刻在绝大多数时候并不相同。这会导致最新发布的导航星历中的参数，与终端发起定位时该参数的实际值并不相同。换言之，最新发布的导航星历中参数并不准确，若终端利用该最新发布的导航星历进行定位，则会产生一定的定位偏差。
为实现更准确的定位，终端可以利用北斗三号卫星历史发布的修正参数中的参数去修正最新发布的导航星历中的参数，以使修正后的参数能够更加接近终端发起定位时该参数的实际值，从而实现更准确的定位。
从而在终端发起定位时，终端可以先获取历史发布的修正参数。具体的，终端可以存储每次获取的北斗三号卫星发布的修正参数，以及对每次存储修正参数这一动作进行记录，例如在表项中记录北斗三号卫星每次发布的修正参数的发布时刻。根据记录，终端可以判断是否存储有历史发布的修正参数(由于终端发起定位在卫星最近一次发布修正参数之后，故北斗三号卫星最新发布的修正参数也属于历史发布的修正参数)。
若确定未存储有历史发布的修正参数(表项为空)，说明本次定位没有可用的定位数据，终端可以终止后续流程的执行，结束本次的定位流程，并进行报错。
若确定存储有历史发布的修正参数(表项不为空)，说明本次定位有可用的定位数据，终端可以继续执行后续流程。
本实施例中，历史发布的修正参数的样本量不能太少也不能太多，若历史发布的修正参数的样本量太少，会影响对最新发布的导航星历中的参数进行修正的准确性；若历史发布的修正参数的样本量太多，一方面会导致计算量过大，影响终端的性能，另一方面，样本量太多会导致修正参数中参数的多项式特性不明显，从而也影响对最新发布的修正参数中的参数进行修正的准确性。因此，终端需要利用合理数量的修正参数来对最新发布的导航星历中的参数进行修正。
示例性的，终端中预设了修正参数的数量在合理情况下的数量值，例如该数量值可以为8、10或12等。在确定存储有历史发布的修正参数后，终端可以进一步判断存储的历史发布的修正参数的数量是否满足预设的数量值，例如终端可以判断表项中记录的发布时刻的数量是否大于等于该数量值。
若确定表项中记录的发布时刻的数量小于该数量值，即确定历史发布的修正参数的数量不满足该数量值，其表示无法利用储存的修正参数来修正最新发布的导航星历中的参数。故终端可以直接利用最新发布的导航星历来进行定位(这种情况下，虽然定位不够精确，但满足用户需求最为重要，仍旧需要定位)，其中，终端利用最新发布的导航星历进行定位的流程将在后续进行说明。
若确定表项中记录的发布时刻的数量大于等于该数量值，即确定历史发布的修正参数的数量满足该数量值，其表示可以利用储存的修正参数来修正最新发布的导航星历中的参数。终端可以按照表项中记录的时间点的先后顺序，从存储的修正参数中获取数量等于数量值的修正参数，即获取到多个历史发布的修正参数。
本实施例中，从数据完整性角度考虑，终端可以将每次发布的修正参数中的所有数据全部存储。但从存储的高效性角度考虑，由于终端对参数修正为：通过历史发布的修正参数中的星钟修正参数和星历修正参数，对最近发布的导航星历中的初始星钟和初始星历进行修正，故终端也可以只存储每次发布的修正参数中的星钟修正参数和星历修正参数(存储的修正参数即为星钟修正参数和星历修正参数)。
相应的，若终端将修正参数中的所有数据全部存储，终端获取多个历史发布的修正参数可以为：从多个历史发布的修正参数中提取出多个历史发布的星钟修正参数和星历修正参数。若终端将修正参数中星钟修正参数和星历修正参数存储，终端获取多个历史发布的修正参数可以为：直接获取多个历史发布的星钟修正参数和星历修正参数。
在获取到多个历史发布的星钟修正参数和星历修正参数后，终端可以根据历史发布的星钟修正参数，预估北斗三号卫星当前的星钟修正参数，以及根据历史发布的星历修正参数，预估北斗三号卫星当前的星历修正参数。
作为预估北斗三号卫星当前的星钟修正参数的示例性方式，终端可以采用多项式拟合的方式(也可以采用其他拟合方式例如采用线性拟合方式)，拟合出表示星历修正参数与星历修正参数的发布时刻之间关系的第二拟合函数。
具体的，星历修正参数包含多种星历修正子参数，其分别为三维空间中北斗三号卫星在：x轴上位置的修正值、y轴上位置的修正值、z轴上位置的修正值、x轴方向上速度分量的修正值、y轴方向上速度分量的修正值、以及z轴方向上速度分量的修正值。那么，终端可以采用多项式拟合的方式，拟合出每种星历修正子参数与该星历修正子参数的发布时刻的第二子函数关系式，换言之，第二拟合函数也可以包括多种第二子函数关系式。
由于终端对每种第二子函数关系式的计算流程大致相同，为避免累述，下面以终端如何确定出x轴方向上位置的修正值与其发布时刻的第二子函数关系式为例进行说明。
终端预设了用于计算x轴方向上位置的修正值的最小二乘法函数式，其可以表示为：
δX＝A·Hx (1)
式(1)中，A为状态矩阵，Hx为多项式系数，δX为多个历史发布的x轴上位置的修正值的集合。
其中，状态矩阵可以具体表示为：
Figure BDA0002185090880000111
式(2)中，tm表示历史中第m次发布修正参数的发布时刻。
以及，多项式系数Hx可以具体表示为：
Hx＝[a0,a1,a2,…,an-1,an]T (3)
式(3)中，an表示第n个系数。
以及，x轴上位置的修正值的集合可以具体表示为：
Figure BDA0002185090880000121
式(4)中，(δx)tm表示历史中第m次发布的修正参数中x轴上位置的修正值。
通过对式(1)进行一定的转换，可以获得星历修正参数的误差函数关系式，其可以表示为：
Figure BDA0002185090880000122
终端通过多项式拟合计算式(5)，可以确定出多项式系数中每个系数的值，而根据确定出多项式系数，终端可进一步确定出x轴方向上位置的修正值与其发布时刻的第二子函数关系式，其可以表示为：
δx＝a0+a1t+a2t2+…+an-1tn-1+antn (6)
进一步的，通过第二子函数关系式，终端可以确定出任意时刻的x轴上位置的修正值，换言之，终端将式(6)中的t设置为当前时刻，终端便可以确定出x轴方向上位置在当前时刻的修正值。
按照前述计算逻辑，终端也对应确定出：y轴方向上位置在当前时刻的修正值、z轴方向上位置在当前时刻的修正值、x轴方向上速度分量在当前时刻的修正值、y轴方向上速度分量在当前时刻的修正值、以及z轴方向上速度分量在当前时刻的修正值，其可以表示为：
Figure BDA0002185090880000123
式(7)中，δx表示x轴方向上位置在当前时刻的修正值，δy表示y轴方向上位置在当前时刻的修正值，δz表示z轴方向上位置在当前时刻的修正值，
Figure BDA0002185090880000131
表示x轴方向上速度分量在当前时刻的修正值，
Figure BDA0002185090880000132
表示y轴方向上速度分量在当前时刻的修正值，
Figure BDA0002185090880000133
表示z轴方向上速度分量在当前时刻的修正值。
进一步的，在确定出多种星历修正子参数后，终端可以根据当前时刻和该北斗三号卫星最近一次发布修正参数的时刻，确定出当前时刻与最近一次发布修正参数的时刻之间的时差。终端通过对多种星历修正子参数和时差进行计算，便可以确定出当前的星历修正参数。可选的，终端对多种星历修正子参数和时差的计算可以如下式所示：
Figure BDA0002185090880000134
式(8)中，t表示当前时刻，tcorr表示最近一次发布修正参数的时刻，
Figure BDA0002185090880000135
表示当前的星历修正参数。
作为预估北斗三号卫星当前的星历修正参数的示例性方式，终端可以采用多项式拟合的方式，拟合出表示星钟修正参数与星钟修正参数的发布时刻之间关系的第一拟合函数。
具体的，星钟修正参数包含多种星钟修正子参数，其分别为钟差修正参数和钟速修正参数。终端也可以采用多项式拟合的方式(也可以采用其他拟合方式例如采用线性拟合的方式)，拟合出每种星钟修正子参数与该星钟修正子参数的发布时刻的第一子函数关系式，换言之，第一拟合函数也可以包括多种第一子函数关系式。
由于终端对每种第一子函数关系式的计算流程大致相同，为避免累述，下面以终端如何确定出钟差修正参数与其发布时刻的第一子函数关系式为例进行说明。
终端预设了用于计算钟差修正参数的最小二乘法函数式，其可以表示为：
δC＝A·HB (9)
式(9)中，A为状态矩阵，HB为多项式系数，δC为多个历史发布的钟差修正参数的集合。
其中，多项式系数HB可以具体表示为：
Hx＝[a0,a1,a2,...,an-1,an]T (10)
式(10)中，an表示第n个系数。
通过对式(9)进行一定的转换，可以获得钟差修正参数的误差函数关系式，其可以表示为：
Figure BDA0002185090880000141
终端通过多项式拟合计算式(11)，可以确定出多项式系数中每个系数的值，而根据确定出多项式系数，终端可进一步确定出钟差修正参数与其发布时刻的第一子函数关系式，其可以表示为：
δB＝a0+a1t+a2t2+…+an-1tn-1+antn (12)
进一步的，通过第一子函数关系式，终端可以确定出任意时刻的钟差修正参数，换言之，终端将式(12)中的t设置为当前时刻，终端便可以确定出当前时刻的钟差修正参数。
按照前述计算逻辑，终端也对应确定出：当前时刻的钟速修正参数，其中，当前时刻的钟差修正参数和当前时刻的钟速修正参数可以表示为：
Figure BDA0002185090880000142
式(13)中，δB表示当前时刻的钟差修正参数，
Figure BDA0002185090880000143
表示当前时刻的钟差修正参数。
进一步的，在确定出当前时刻的钟差修正参数和钟速修正参数后，终端也通过计算当前时刻的钟差修正参数、当前时刻的钟速修正参数和时差，从而确定出当前的星钟修正参数。可选的，终端对当前时刻的钟差修正参数、当前时刻的钟速修正参数和时差计算可以如下式所示：
Figure BDA0002185090880000151
式(14)中，c表示光速，δΔtSV表示当前的星钟修正参数。
进一步的，在预估出当前的星钟修正参数，以及当前的星历修正参数后，终端可以继续执行步骤S200。
步骤S200：根据所述北斗三号卫星最新发布的导航星历，以及根据所述当前的星历修正参数和所述当前的星钟修正参数，确定出所述北斗三号卫星修正的星钟和修正的星历。
在对北斗三号卫星的星钟和星历进行修正之前，终端需要先确定出北斗三号卫星的初始星历和初始星钟。
作为确定初始星历的示例性方式，北斗三号卫星发布的导航星历中包含在发布导航星历的时刻该北斗三号卫星的初始星历，故终端可以从最近一次发布的导航星历中计算该初始星历。
作为确定初始星钟的示例性方式，北斗三号卫星发布的导航星历中包含用于计算初始星钟的参数，其可以包括北斗三号卫星的：钟差、钟速、钟漂、以及钟差参考时刻。那么，终端通过计算该用于计算初始星钟的参数和当前时刻，便可以确定出初始星钟。可选的，终端对用于计算初始星钟的参数和当前时刻计算可以如下式所示：
(δtSV)0＝a0+a1(t-toc)+a2(t-toc)2 (15)
式(15)中，a0表示钟差、a1表示钟速、a2表示钟漂，toc表示钟差参考时刻，(δtsv)0表示初始星钟。
进一步的，基于确定出的初始星钟，终端可以将初始星钟与当前的星钟修正参数累加，获得第一累加值，该第一累加值即为该北斗三号卫星修正的星钟。终端对初始星钟与当前的星钟修正参数的累加计算可以如下式所示：
δtSV＝(δtSV)0+δΔtSV (16)
式(16)中，δtsv表示北斗三号卫星修正的星钟。
进一步的，基于确定出的初始星历，终端可以将初始星历与当前的星历修正参数累加，获得第二累加值，该第二累加值即为该北斗三号卫星修正的星历。终端对初始星历与当前的星历修正参数的累加计算可以如下式所示：
Figure BDA0002185090880000161
式(17)中，(XSV(t))0、(YSV(t))0、(ZSV(t))0表示初始星历，以及，在式(17)中，XSV(t)、YSV(t)、ZSV(t)表示北斗三号卫星修正的星历。
终端在确定出北斗三号卫星修正的星钟和星历后，北斗三号卫星可以继续执行步骤S300。
步骤S300：根据所述修正的星钟和所述修正的星历，定位所述终端。
作为定位终端的一种示例性方式，终端可以利用该北斗三号卫星的修正的星钟和修正的星历，以及利用其他北斗三号卫星(另外的至少三颗北斗三号卫星)的修正的星钟和修正的星历，计算该终端的位置，从而实现对该终端的定位。
作为定位终端的另一种示例性方式，终端可以先确定出每个北斗三号卫星修正的星钟和修正的星历在定位计算中的权重，再利用每个北斗三号卫星、每个北斗三号卫星修正的星钟和星历，确定出该终端的位置。可以理解到，每个北斗三号卫星的时差(每个北斗三号卫星最近一次发布修正参数的时刻与当前时刻之间的时差)越大，表示其存在星钟和星历的误差也越大，故其确定出的权重可以越小，以使在定位计算的过程中，误差越大的北斗三号卫星的星钟和星历对终端的定位影响越小，以减小误差的影响，实现更准确的定位。
进一步的，在进行定位计算之前，终端可以根据最近一次发布的修正参数，确定出每颗北斗三号卫星的权重。由于终端确定每颗北斗三号卫星的权重的流程大致相同，为避免累述，本实施例将以终端确定某一颗北斗三号卫星的权重为例来进行说明。
示例性的，终端可以根据修正参数，先确定出北斗三号卫星的星钟和星历误差程度参数，再根据星钟和星历误差程度参数确定出该北斗三号卫星的权重。
具体的，终端中预设有星钟和星历误差程度参数的计算函数，该计算函数可以如下所示：
Figure BDA0002185090880000171
式(18)中，σDFC表示星钟和星历误差程度参数，σDFRE表示双频差分测距误差，双频差分测距误差携带在北斗三号卫星最近一次发布的修正参数的完好性信息和DFREI尺度表中，终端可以从最近一次发布的修正参数中获取该双频差分测距误差；δDFRE表示终端误差；εcorr表示第一超时误差；εer表示第二超时误差。
关于终端误差的确定，终端中预设了终端误差的计算函数，其具体表示为：
Figure BDA0002185090880000172
式(19)中，I表示终端的位置指向北斗三号卫星的位置的视线向量(该视线向量预设在终端中)，C表示星历星钟的协方差矩阵，该星历星钟的协方差矩阵携带在北斗三号卫星最近一次发布的修正参数中，终端可以从最近一次发布的修正参数获取该星历星钟的协方差矩阵，εC表示星钟星历的降效误差。
其中，终端还预设了星钟星历的降效误差的计算函数，其具体表示为：
εC＝Ccovariance×2scaleexponent-5 (20)
式(20)中，Ccovariance表示星历星钟协方差阵的降效参数，scaleexponent表示协方差矩阵比例因子。星历星钟协方差阵的降效参数携带在北斗三号卫星最近一次发布的修正参数的降效参数中，协方差矩阵比例因子携带在北斗三号卫星最近一次发布的修正参数的星历星钟协方差矩阵中。因此，终端可以直接从最近一次发布的修正参数获取该星历星钟协方差阵的降效参数和协方差矩阵比例因子。
进一步的，终端可以修正参数中获取星历星钟协方差阵的降效参数、协方差矩阵比例因子和星历星钟的协方差矩阵。终端通过式(20)计算星历星钟协方差阵的降效参数和协方差矩阵比例因子，从而确定出星钟星历的降效误差。终端通过式(19)计算星历星钟的协方差矩阵、视线向量和星钟星历的降效误，从而确定出终端误差。
关于第一超时误差的确定，终端中预设了第一超时误差的计算函数，其具体表示为：
Figure BDA0002185090880000181
式(21)中，Icorr表示北斗三号卫星发布星钟星历的有效时长，Ccorr表示精密进近的降效参数；有效时长和精密进近的降效参数均携带在北斗三号卫星最近一次发布的修正参数的降效参数中，终端可以从最近一次发布的修正参数获取该有效时长和精密进近的降效参数；(Rcorr)SV表示北斗三号卫星需要计算的降效参数。
其中，终端也预设了针对北斗三号卫星需要计算的降效参数的计算函数，其具体表示为：
Figure BDA0002185090880000191
式(22)中，RCORR表示北斗三号卫星的1阶降效参数，1阶降效参数携带在北斗三号卫星最近一次发布的修正参数的降效参数中，终端可以从最近一次发布的修正参数获取该1阶降效参数；δRCORR和RCORR表示比例因子，比例因子带在北斗三号卫星最近一次发布的修正参数的星钟星历改正数及协方差矩阵中，终端可以从最近一次发布的修正参数获取该比例因子。
进一步的，终端可以修正参数中获取1阶降效参数、比例因子、效时长和精密进近的降效参数。终端通过式(22)计算1阶降效参数、比例因子、时差(即为前述中的时差)、有效时长，从而确定出北斗三号卫星需要计算的降效参数。终端通过式(21)计算北斗三号卫星需要计算的降效参数、有效时长、精密进近的降效参数和时差(即为前述中的时差)，从而确定出第一超时误差。
关于第二超时误差的确定，终端中预设了关于第二超时误差的计算函数，其具体表示为：
Figure BDA0002185090880000192
式(23)中，Cer表示非精密进近阶段的降效参数，非精密进近阶段的降效参数携带在北斗三号卫星最近一次发布的修正参数的降效参数中，终端可以从最近一次发布的修正参数获取该非精密进近阶段的降效参数。
进一步的，终端若确定时差(即前述中的时差)大于等于有效时长时，确定第二超时误差的值为非精密进近阶段的降效参数的值，若确定时差(即前述中的时差)小于有效时长时，确定第二超时误差的值为0。
本实施例中，终端在确定出终端误差、第一超时误差、第二超时误差后，终端通过式(18)计算终端误差、第一超时误差、第二超时误差，从而确定出星钟和星历误差程度参数。可以理解到，通过上述计算流程，若时差(即前述中的时差)越大，则会导致确定出星钟和星历误差程度参数也越大。
在确定出星钟和星历误差程度参数后，终端还可以根据星钟和星历误差程度参数确定出北斗三号卫星的权重。
示例性的，终端中也预设了关于权重的计算函数，其具体表示为：
Figure BDA0002185090880000201
式(24)中，i表示参与定位的北斗三号卫星是第i颗北斗三号卫星，pi表示第i颗北斗三号卫星的权重，
Figure BDA0002185090880000202
表示第i颗北斗三号卫星的对流层延迟改正误差，该对流层延迟改正误差可以预设在终端中，终端可以直接获取。
进一步的，针对某一颗北斗三号卫星，终端通过式(24)计算该北斗三号卫星的对流层延迟改正误差、星钟和星历误差程度参数、双频差分测距误差，便可以确定出该北斗三号卫星的权重。可以理解到，由于权重可以看作是星钟和星历误差程度参数的倒数，故在参与定位的北斗三号卫星的权重之和为预设值的情况下，星钟和星历误差程度参数越大，则确定出的权重则越小。
在确定出每颗北斗三号卫星的权重，终端便可以通过计算每颗北斗三号卫星的权重、每颗北斗三号卫星修正的星钟和星历，确定出终端的位置。
示例性的，终端中预设了计算每颗北斗三号卫星的权重、每颗北斗三号卫星修正的星钟和星历的计算函数，其可以表示为：
Figure BDA0002185090880000203
式(25)中，
Figure BDA0002185090880000204
表示终端的位置。B表示每颗北斗三号卫星的参数估计的状态矩阵，终端可以通过计算每颗北斗三号卫星的初始星历和初始星钟，而确定出每颗北斗三号卫星的参数估计的状态矩阵。L表示每颗北斗三号卫星的误差改正后的伪距观测值减去星地距离后的真实距离值，其中，终端可以通过计算每颗北斗三号卫星的修正后的星钟，确定出每颗北斗三号卫星的改正后的伪距观测值，以及终端还可以通过计算每颗北斗三号卫星的修正后的星历，确定出每颗北斗三号卫星的星地距离。P表示由多个北斗三号卫星的权重构成的权重矩阵，权重矩阵可以如下所示：
Figure BDA0002185090880000211
在式(26)中，Pr表示第r颗北斗三号卫星的权重。
因此，终端通过式(25)计算所有参与定位的北斗三号卫星的参数估计的状态矩阵、所有参与定位的北斗三号卫星的真实距离值、权重矩阵，从而确定出终端的位置，实现对终端的定位。
需要说明的是，基于修正参数中携带的有效时长，在执行步骤S100之前，终端还可以先判断时差(即前述中的时差)是否大于等于有效时长。若确定时差大于等于有效时长，终端则执行步骤S100，否则，终端利用导航星历中的初始星钟和初始星历进行定位。可以理解到，采用这种方式，一方面可以保证定位的准确性(时差小于有效时长时，利用初始星钟和初始星历也可以实现比较准确的定位)，另一方面可以减少不必要的星钟星历修正，降低终端的运算量，提高终端的性能。
可以理解到的是，实现对终端的高精度定位是基于算法层的改进，无需在硬件上进行改进，使其成本低廉且可靠性好。
请参阅图2，基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种终端10，该终端10可以包括连接到网络的通信接口11、用于执行程序指令的一个或多个处理器12、总线13、和不同形式的存储器14，例如，磁盘、ROM、或RAM，或其任意组合。示例性地，计算机平台还可以包括存储在ROM、RAM、或其他类型的非暂时性存储介质、或其任意组合中的程序指令。
通信接口11，用于接收北斗三号卫星最新发布的导航星历。
存储器14，用于存储北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数和星历修正参数。
处理器12用于根据导航星历，以及历史发布的星钟修正参数和星历修正参数，执行前述的基于北斗三号卫星星基增强的定位方法。
请参阅图3，本申请实施例提供了一种基于北斗三号卫星星基增强的定位装置100，该基于北斗三号卫星星基增强的定位装置100应用于终端，该基于北斗三号卫星星基增强的定位装置100包括：
数据处理模块110，用于在需要通过北斗三号卫星对终端定位时，根据所述北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星钟修正参数，以及，根据所述北斗三号卫星历史发布的星历修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星历修正参数；以及，用于根据所述北斗三号卫星最新发布的导航星历，以及根据所述当前的星历修正参数和所述当前的星钟修正参数，确定出所述北斗三号卫星修正的星钟和修正的星历；
终端定位模块120，用于根据所述修正的星钟和所述修正的星历，定位所述终端。
本申请一些实施例还提供了一种计算机可执行的非易失的程序代码的计算机可读储存介质，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该计算机可读存储介质上存储有程序代码，该程序代码被计算机运行时执行上述任一实施方式的基于北斗三号卫星星基增强的定位方法的步骤。
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，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
综上所述，本申请实施例提供了一种基于北斗三号卫星星基增强的定位方法、装置及终端。先通过北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数，预估当前的星钟修正参数，以及通过历史发布的星历修正参数，预估当前的星钟修正参数。故预估的星历修正参数和星钟修正参数，修正北斗三号卫星的星钟和星历，可以使得修正后的星钟和星历更接近发起定位时实际的星钟和星历，减小修正后的星钟和星历与实际的星钟和星历的误差，故可以提高对终端的定位精度。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，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。
另外，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。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于北斗三号卫星星基增强的定位方法，其特征在于，所述方法包括：
在需要通过北斗三号卫星对终端定位时，根据所述北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星钟修正参数，以及，根据所述北斗三号卫星历史发布的星历修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星历修正参数；
根据所述北斗三号卫星最新发布的导航星历，以及根据所述当前的星历修正参数和所述当前的星钟修正参数，确定出所述北斗三号卫星修正的星钟和修正的星历；
根据所述修正的星钟和所述修正的星历，定位所述终端；
其中，定位所述终端之前，所述方法还包括：根据所述修正参数，以及当前时刻与所述北斗三号卫星发布所述修正参数的时刻之间的时差，确定出所述北斗三号卫星的权重，其中，参与定位的所有北斗三号卫星的权重之和为预设值，且所述权重等同于星钟和星历误差程度参数的倒数；
对应的，定位所述终端则包括：根据所述修正的星钟、所述修正的星历和所述权重，定位所述终端，其中，所述权重越小，则所述修正的星钟和所述修正的星历对所述终端的定位影响越小。
2.根据权利要求1所述的基于北斗三号卫星星基增强的定位方法，其特征在于，根据所述北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星钟修正参数，包括：
通过对多个所述历史发布的星钟修正参数，以及每个所述历史发布的星钟修正参数的历史发布时刻进行拟合，确定出用于表示所述星钟修正参数与所述发布时刻之间关系的第一拟合函数；
通过所述第一拟合函数和当前时刻，确定出所述当前的星钟修正参数。
3.根据权利要求1所述的基于北斗三号卫星星基增强的定位方法，其特征在于，根据所述北斗三号卫星历史发布的星历修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星历修正参数，包括：
通过对多个所述历史发布的星历修正参数，以及每个所述历史发布的星历修正参数的历史发布时刻进行拟合，确定出用于表示所述星历修正参数与所述发布时刻之间关系的第二拟合函数；
通过所述第二拟合函数和当前时刻，确定出所述当前的星历修正参数。
4.根据权利要求3所述的基于北斗三号卫星星基增强的定位方法，其特征在于，通过所述第二拟合函数和所述当前时刻，确定出所述当前的星历修正参数，包括：
根据所述第二拟合函数、所述当前时刻、以及所述当前时刻与所述北斗三号卫星发布所述修正参数的时刻之间的时差，确定出所述当前的星历修正参数。
5.根据权利要求1所述的基于北斗三号卫星星基增强的定位方法，其特征在于，根据所述北斗三号卫星最新发布的导航星历，以及根据所述当前的星历修正参数和所述当前的星钟修正参数，确定出所述北斗三号卫星修正的星钟和修正的星历，包括：
根据所述导航星历，确定出所述北斗三号卫星的初始星钟和初始星历；
确定出所述初始星钟与所述当前的星钟修正参数的第一累加值，以及确定出所述初始星历和所述当前的星历修正参数的第二累加值，其中，所述第一累加值为所述修正的星钟，所述第二累加值为所述修正的星历。
6.一种基于北斗三号卫星星基增强的定位装置，其特征在于，所述装置包括：
数据处理模块，用于在需要通过北斗三号卫星对终端定位时，根据所述北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星钟修正参数，以及，根据所述北斗三号卫星历史发布的星历修正参数，预估所述北斗三号卫星当前的星历修正参数；以及，用于根据所述北斗三号卫星最新发布的导航星历，以及根据所述当前的星历修正参数和所述当前的星钟修正参数，确定出所述北斗三号卫星修正的星钟和修正的星历；
终端定位模块，用于根据所述修正的星钟和所述修正的星历，定位所述终端；
其中，定位所述终端之前，所述数据处理模块，还用于根据所述修正参数，以及当前时刻与所述北斗三号卫星发布所述修正参数的时刻之间的时差，确定出所述北斗三号卫星的权重，其中，参与定位的所有北斗三号卫星的权重之和为预设值，且所述权重等同于星钟和星历误差程度参数的倒数；
对应的，所述终端定位模块，用于据所述修正的星钟、所述修正的星历和所述权重，定位所述终端，其中，所述权重越小，则所述修正的星钟和所述修正的星历对所述终端的定位影响越小。
7.一种终端，其特征在于，包括：通信接口、存储器、与所述通信接口和所述存储器连接的处理器；
所述通信接口，用于接收北斗三号卫星最新发布的导航星历；
所述存储器，用于存储所述北斗三号卫星历史发布的星钟修正参数和星历修正参数；
所述处理器，用于根据所述导航星历，以及所述历史发布的星钟修正参数和星历修正参数，执行如权利要求1-5中任一项所述的基于北斗三号卫星星基增强的定位方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有程序代码，当所述程序代码被所述计算机运行时，执行如权利要求1-5中任一项所述的基于北斗三号卫星星基增强的定位方法。
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