CN111045037A - 一种检验智能终端高精度定位能力的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及卫星定位技术领域,公开了一种检验智能终端高精度定位能力的方法,包括以下步骤:采集智能终端的卫星原始观测数据;所述卫星原始观测数据包括:卫星编号和卫星载噪比值;统计第一时长内有效卫星的数值A;响应于RTD定位能力的检验指令,将持续第二时长以上且卫星载噪比数值大于第一阈值的卫星编号视为所述有效卫星;根据所述数值A,生成检验结果。
Description
技术领域
本发明涉及卫星定位的技术领域,特别是涉及一种检验智能终端高精度定位能力的方法和装置。
背景技术
近年来,随着全球导航定位全球导航定位系统(Global Navigation SatelliteSystem,简称:GNSS)的发展,GNSS在位置服务、导航、授时等领域中发挥着重要的作用。GNSS服务于不同的对象和目的时,对导航定位的精度、实时性、稳定性提出不同的要求,定位精度、稳定性与数据的质量和算法策略的选择密切相关。
为能够方便、快速估计不同智能终端的高精度定位能力,使用有效卫星个数和卫星信号载噪比作为检验智能终端高精度定位能力检验的指标,以满足不同高精度定位需求的用户进行智能终端高精度定位能力检验提供依据。
发明内容
为至少解决如何检验智能终端高精度定位能力的技术问题,本发明提出了一种检验智能终端高精度定位能力的方法和装置,其技术方案如下:
一种检验智能终端高精度定位能力的方法,包括以下步骤:采集智能终端的卫星原始观测数据;所述卫星原始观测数据包括:卫星编号和卫星载噪比值;统计第一时长内有效卫星的数值A;响应于RTD定位能力的检验指令,将持续第二时长以上且卫星载噪比数值大于第一阈值的卫星视为所述有效卫星;根据所述数值A,生成检验结果。
优选地,统计所述数值A大于第三阈值且在第一时长内的持续时长占比B,根据所述持续时长占比B,生成检验结果。
优选地,响应于RTK定位能力的检验指令,将持续第二时长以上且卫星载噪比数值大于第二阈值的卫星视为所述有效卫星;根据所述数值A,生成检验结果。
优选地,根据以下公式,计算得到所述智能终端的定位能力综合分C:
根据所述定位能力综合分C,生成检验结果;
其中A表示有效卫星的数值,B表示持续时长占比,D表示自定义的有效卫星数比重。
优选地,当统计得到所述数值A大于18时,所述公式的A固定为18。
优选地,检验所述智能终端是否支持预设的芯片信号类型、卫星系统类型、天线类型或晶振类型,若支持,则调整所述有效卫星数比重D的数值。
优选地,接收到GNSS信号后,运行所述智能终端的定位功能模块第三时长后,采集所述卫星原始观测数据。
优选地,所述检验结果包括对定位精度的评价。
优选地,所述检验结果包括对固定解精度的评价。
另一方面,本发明还公开了一种定位装置,包括以下模块:
通信模块用于采集智能终端的卫星原始观测数据;
解算模块用于统计第一时长内有效卫星的数值A,所述解算模块响应于RTD定位能力的检验指令,将持续第二时长以上且卫星载噪比数值大于第一阈值的卫星视为所述有效卫星;
存储模块用于根据所述数值A,生成检验结果。
本发明的一些技术效果在于:通过采集智能终端的卫星原始观测数据,只需借卫星原始观测数据中的卫星编号和卫星载噪比值,就能满足快速便捷且低成本地检验智能终端高精度定位能力。
附图说明
为更好地理解本发明的技术方案,可参考下列的、用于对现有技术或实施例进行辅助说明的附图。这些附图将对现有技术或本发明部分实施例中,涉及到的产品或方法有选择地进行展示。这些附图的基本信息如下:
图1为一个实施例中,一种检验智能终端高精度定位能力的方法示意图。
具体实施方式
下文将对本发明涉及的技术手段或技术效果作进一步的展开描述,显然,所提供的实施例仅是本发明的部分实施方式,而并非全部。基于本发明中的实施例以及图文的明示或暗示,本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所能获得的所有其他实施例,都将在本发明保护的范围之内。
在总体思路上,本发明公开了一种检验智能终端高精度定位能力的方法,如图一所示:包括以下步骤:采集智能终端的卫星原始观测数据;所述卫星原始观测数据包括:卫星编号和卫星载噪比值;统计第一时长内有效卫星的数值A;响应于RTD定位能力的检验指令,将持续第二时长以上且卫星载噪比数值大于第一阈值的卫星编号视为所述有效卫星;根据所述数值A,生成检验结果。
卫星、航天器或飞行体一旦进入太空,即被列入NORAD(North AmericanAerospace Defense Command,简称NORAD北美空防司令部)卫星星历编号目录。列入NORAD卫星星历编号目录的太空飞行体将被终生跟踪。
所述卫星编号即是NORAD卫星编号,NORAD卫星编号,又称为NASA(NationalAeronautics and Space Administration,简称NASA,美国国家航空航天局)编号,SCC编号,是NORAD特别建立的卫星编号,每一个太空飞行器都被赋予唯一的NORAD卫星编号。NORAD卫星编号由五位数的卫星识别码组成,每一位数都有特定的含义。如“鑫诺3号”卫星的NORAD卫星编号为31577;遥感2号(YAOGAN 2)卫星的NORAD卫星编号为31490;“长征3号甲”(CZ-3A)为31578。
所述卫星载噪比是卫星信号载噪比的简称,卫星载噪比是用来标示载波与载波噪音关系的标准测量尺度,通常记作CNR或者C/N(dB)。高的载噪比可以提供更好的网络接收率、更好的网络通信质量以及更好的网络可靠率。载噪比则用于卫星通讯系统中,载噪比代表了噪声干扰相对于调制信号而言的强弱程度。噪声干扰的绝对强弱是没有意义的,因为不同的传输系统的信号平均功率不同,而载噪比则直接反映出了调制信号与噪声干扰间的相对强弱关系。一般而言,具有RTD(Real Time Differential,实时动态码相位差分技术)高精度定位解算进程的移动装置可以正常进行高精度定位解算工作所要求的最低卫星载噪比(Carrier Noise Ratio,即C/N(dB))大于35dB-Hz,因此,本领域技术人员一般将所述载噪比的第一阈值设置在35dB-Hz以上。
第一时长指的是所述智能终端开启定位功能模块后,采集所述智能终端的卫星原始观测数据的时间,为了便于统计分析,一般而言,将第一时长预设为5分钟,本领域技术人员根据技术需要也可以预设为其他时长,例如:10分钟、15分钟等。
为了实现RTD定位功能,第二时长一般预设为5秒以上,例如预设为5秒、7秒、10秒等。
有效卫星的数值A即为在第一时长内有效卫星的数量,有效卫星指的是所述智能终端持续第二时长且获得的卫星载噪比数值大于预设的第一阈值的卫星。
通过统计分析,得到有效卫星的数值A,生成检验智能终端RTD高精度定位能力的检验结果。
在一些实施例中,根据所述数值A,生成检验结果包括以下步骤:统计所述数值A大于第三阈值且在第一时长内的持续时长占比B,根据所述持续时长占比B,生成检验结果。
可用搜星数持续时间占B比来评估设备定位能力,搜星数持续时间占比B是指所述智能终端的搜星数大于第三阈值的在第一时长内的所占比例。一般而言,为了保证能够快速估计不同智能终端的高精度定位能力,将第三阈值预设为12,即统计搜星数大于12颗星的在第一时长的所占比例,当然,本领域技术人员根据技术需要,也可以将第三阈值预设为其他数值,例如:10或14。在一个实施例中,预设第三阈值为12,统计分析第一时长内,大于12颗搜星数的持续占比,生成包括定位能力评价的检验结果如下所示:
在一些实施例中,根据所述数值A,生成检验结果包括以下步骤:响应于RTK定位能力的检验指令,将持续第二时长以上且卫星载噪比数值大于第二阈值的卫星视为所述有效卫星;根据所述数值A,生成检验结果。
一般而言,具有RTK(Real-time kinematic,载波相位差分技术)高精度定位解算进程的移动装置可以正常进行高精度定位解算工作所要求的最低卫星载噪比(CarrierNoise Ratio,即C/N(dB))大于40dB-Hz,因此,本领域技术人员一般将所述载噪比的第一阈值设置在40dB-Hz以上。
为了实现RTK定位功能,第二时长一般预设为5秒以上,例如预设为5秒、7秒、10秒等。
有效卫星的数值A即为在第一时长内有效卫星的数量,有效卫星指的是所述智能终端持续第二时长且获得的卫星载噪比数值大于预设的第二阈值的卫星。
通过统计分析,得到有效卫星的数值A,生成检验智能终端RTK高精度定位能力的检验结果。
在一些实施例中,根据以下公式,计算得到所述智能终端的定位能力综合分C:
根据所述定位能力综合分C,生成检验结果;
其中A表示有效卫星的数值,B表示持续时长占比,D表示自定义的有效卫星数比重,有效卫星数比重D的初始值为40%,其取值范围在[40%,60%]之间,本领域技术人员可以根据技术需要在[40%,60%]之间为有效卫星数比重D取值。
为了便捷地判断所示智能终端的高精度定位能力,还可以使用有效卫星数A和搜星数持续时间占B比两个指标组合,得到所述智能终端的定位能力综合分,得分越高,定位能力越好。
在一些实施例中,当统计得到所述数值A大于18时,所述公式的A固定为18。
在计算所述智能终端的定位能力综合分C时,有效卫星数大于18时,公式中有效卫星的数值A以18带入计算。
在一些实施例中,检验所述智能终端是否支持预设的芯片信号类型、卫星系统类型、天线类型或晶振类型,若支持,则调整所述有效卫星数比重D的数值。
若芯片信号支持双频,则说明所述智能终端的搜星能力更强,对有效卫星数比重D的初始值40%的基础上,调整增加5%;
若卫星系统支持北斗三,则说明所示智能终端的有效卫星数范围更大,对有效卫星数比重D的初始值40%的基础上,调整增加5%;
若天线类型使用有源陶瓷天线,则说明所述智能终端更易锁定卫星,搜星能力强,对有效卫星数比重D的初始值40%的基础上,调整增加5%;
若晶振类型使用温度补偿晶体振荡器,则说明所述智能终端更易锁定卫星,对有效卫星数比重D的初始值40%的基础上,调整增加5%;
每满足以上的一个条件,有效卫星数比重,其值在40%基础上依次增加5%,全部满足,则增加20%;所以有效卫星数比重D的取值范围在[40%,60%]之间。
在一些实施例中,接收到GNSS信号后,运行所述智能终端的定位功能模块第三时长后,采集所述卫星原始观测数据。
GNSS的全称是全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System),它是泛指所有的卫星导航系统,包括全球的、区域的和增强的,如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统,以及相关的增强系统,如美国的WAAS(广域增强系统)、欧洲的EGNOS(欧洲静地导航重叠系统)和日本的MSAS(多功能运输卫星增强系统)等
第三时长一般预设为15分钟,即所述智能终端开启定位功能模块15分钟后,开始采集所述卫星原始观测数据,当然本领域技术人员根据技术需要,在确保定位功能模块稳定工作的前提下,也可以将第三时长预设为其他时间,例如:3分钟、5分钟或10分钟。
综上,在所述智能终端在接收到GNSS信号后,运行定位功能模块达到预设的第三时长后,采集所述卫星原始观测数据
在一些实施例中,所述检验结果包括对定位精度的评价。
在一个实施例中,预设第一阈值为35dB-Hz,预设第二时长为5秒,则所述智能终端智持续5秒及以上的卫星载噪比超过35dB-Hz卫星个数,生成包含RTD定位精度的评价的检验结果:
>35db~hz有效搜星个数范围 | 定位精度范围 | 定位能力 |
>18 | 0.5m-1m | 非常好 |
12-18 | 1m-3m | 好 |
8-12 | 3m-5m | 一般 |
4-8 | 5m-8m | 差 |
<4 | >=8m | 较差 |
检验所述智能终端的RTD定位能力,则有大于35dB-Hz的搜星数大于等于18颗时,定位的精度误差范围在0.5m至1m左右;大于35dB-Hz的搜星数介于12到18颗时,定位的精度误差范围在1m至3m左右;大于35dB-Hz的搜星数介于8到12颗时,定位的精度误差范围在3m至5m左右;大于35dB-Hz的搜星数介于4到8颗时,定位的精度误差范围在5m至8m左右;大于35dB-Hz的搜星数小于4颗时,定位的精度误差范围大于8m。
在一些实施例中,所述检验结果包括对固定解精度的评价。
在一个实施例中,预设第二阈值为40dB-Hz,预设第二时长为5秒,则所述智能终端智持续5秒及以上的卫星载噪比超过40dB-Hz卫星个数,生成包含RTK定位精度的评价的检验结果:
>40db~hz有效搜星个数范围 | 固定解精度范围 | 定位能力 |
>18 | 5mm-10mm | 非常好 |
12-18 | 10mm-20mm | 好 |
8-12 | 20mm-30mm | 一般 |
4-8 | 30mm-50mm | 差 |
<4 | 无固定解 | 较差 |
检验所述智能终端的RTD定位能力,则有大于40dB-Hz的搜星数大于等于18颗时,定位的精度误差范围在5mm至10mm左右;大于40dB-Hz的搜星数介于12到18颗时,定位的精度误差范围在10mm至20mm左右;大于40dB-Hz的搜星数介于8到12颗时,定位的精度误差范围在20mm至30mm左右;大于40dB-Hz的搜星数介于4到8颗时,定位的精度误差范围在30mm至50mm左右;大于40dB-Hz的搜星数小于4颗时,所述智能终端基本无法得到固定解,定位能力差。
另一方面,本发明还公开了一种定位装置,包括以下模块:
通信模块用于采集智能终端的卫星原始观测数据;
解算模块用于统计第一时长内有效卫星的数值A,所述解算模块响应于RTD定位能力的检验指令,将持续第二时长以上且卫星载噪比数值大于第一阈值的卫星视为所述有效卫星;
存储模块用于根据所述数值A,生成检验结果。
在符合本领域技术人员的知识和能力水平范围内,本文提及的各种实施例或者技术特征在不冲突的情况下,可以相互组合而作为另外一些可选实施例,这些并未被一一罗列出来的、由有限数量的技术特征组合形成的有限数量的可选实施例,仍属于本发明揭露的技术范围内,亦是本领域技术人员结合附图和上文所能理解或推断而得出的。
最后再次强调,上文所列举的实施例,为本发明较为典型的、较佳实施例,仅用于详细说明、解释本发明的技术方案,以便于读者理解,并不用以限制本发明的保护范围或者应用。
因此,在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等而获得的技术方案,都应被涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种检验智能终端高精度定位能力的方法,其特征在于:包括以下步骤:
采集智能终端的卫星原始观测数据;
所述卫星原始观测数据包括:卫星编号和卫星载噪比值;
统计第一时长内有效卫星的数值A;
响应于RTD定位能力的检验指令,将持续第二时长以上且卫星载噪比数值大于第一阈值的卫星编号视为所述有效卫星;
根据所述数值A,生成检验结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:根据所述数值A,生成检验结果包括以下步骤:
统计所述数值A大于第三阈值且在第一时长内的持续时长占比B,根据所述持续时长占比B,生成检验结果。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:根据所述数值A,生成检验结果包括以下步骤:
响应于RTK定位能力的检验指令,将持续第二时长以上且卫星载噪比数值大于第二阈值的卫星视为所述有效卫星;
根据所述数值A,生成检验结果。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:
当统计得到所述数值A大于18时,所述公式的A固定为18。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:
检验所述智能终端是否支持预设的芯片信号类型、卫星系统类型、天线类型或晶振类型,若支持,则调整所述有效卫星数比重D的数值。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
接收到GNSS信号后,运行所述智能终端的定位功能模块第三时长后,采集所述卫星原始观测数据。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述检验结果包括对定位精度的评价。
9.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:
所述检验结果包括对固定解精度的评价。
10.一种定位装置,其特征在于:
所述定位装置包括通信模块、解算模块、以及存储模块;
所述通信模块用于采集智能终端的卫星原始观测数据;
所述解算模块用于统计第一时长内有效卫星的数值A,所述解算模块响应于RTD定位能力的检验指令,将持续第二时长以上且卫星载噪比数值大于第一阈值的卫星视为所述有效卫星;
所述存储模块用于根据所述数值A,生成检验结果。
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