CN111381251B - 一种定位系统的同步链自优化方法及定位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种定位系统及其同步链自优化方法，其特征在于，包括在定位模式下，卫星与父卫星之间的进行测距，根据测距结果判断所述父卫星的质量；若所述父卫星的质量不合格，则判断所述卫星是否具有备用父卫星，若有，则启用所述备用父卫星并设置所述备用父卫星为所述卫星在同步链中当前的父卫星等，它进行定位系统的同步链自动优化，使得同步链质量始终保持良好，有效解决由于装修或者家具搬动等原因，使得卫星的遮挡情况发生变化，导致设置好的同步链质量下降的问题，提高了定位系统可靠性和定位质量。

Description

一种定位系统的同步链自优化方法及定位系统
技术领域
本发明涉及定位技术领域，尤其是一种定位系统、及其同步链自优化方法。
背景技术
现有的定位系统中，由若干父子卫星组成，父子卫星间形成同步链。定位系统中父卫星设置是否合理是全网同步质量的关键。测距是检验父卫星是否合适的重要手段。而定位系统使用时是定位模式，定位模式的特点是卫星之间进行同步。在定位期间，无法完成双向测距功能。
现有技术中，当前父卫星不合适的情况下，不能在一定程度上进行自我调整，维持定位系统同步链正常工作，不利于系统自我维护。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种定位系统的同步链自优化方法，它能自动进行同步链的自动优化，提高定位系统可靠性和定位质量。
为实现上述目的，本发明定位系统的同步链自优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
在定位模式下，卫星与父卫星之间进行测距，根据测距结果判断所述父卫星的质量；
若所述父卫星的质量不合格，则判断所述卫星是否具有备用父卫星，若有，则启用所述备用父卫星并设置所述备用父卫星为所述卫星在同步链中当前的父卫星。
在其中一优选实施例中，所述定位系统的同步链自优化方法，还包括以下步骤：若所述父卫星的质量不合格，则判断所述卫星是否具有备用父卫星，若没有，则所述卫星显示警告。
在其中一优选实施例中，所述定位系统的同步链自优化方法，卫星与父卫星之间进行测距时，当父卫星和子卫星同步后，卫星与父卫星之间的距离dist＝(R-T-α)*c，其中R是指接收时间戳，T是指发射时间戳，α是指起始时间差,c为光速。
在其中一优选实施例中，所述定位系统的同步链自优化方法，卫星与父卫星之间进行测距时，进行双向测距，卫星与父卫星之间的距离
Figure GDA0003500789300000021
Figure GDA0003500789300000022
其中，R是指接收时间戳，T是指发射时间戳，β是指时钟漂移,c为光速。
在其中一优选实施例中，所述定位系统的同步链自优化方法，根据测距结果判断所述父卫星的质量时，在预设的检查周期内，完成预设次数的测距，计算测距误差、测距标准差、测距成功率、平均信号质量，判断是否符合阈值，如果全部符合阈值，则该父卫星合格。
在其中一优选实施例中，所述定位系统的同步链自优化方法，还包括：遍历除了主卫星以外的卫星集合，分别在定位模式下，对各卫星与父卫星之间进行测距，根据测距结果判断其父卫星的质量，若所述父卫星的质量不合格，则将其加入不符合父卫星标准的卫星集合；
遍历所述不符合父卫星标准的卫星集合，判断对应的卫星有无备用父卫星，没有则该卫星显示警告，否则启用所述备用父卫星并设置所述备用父卫星为该卫星在同步链中当前的父卫星。
在其中一优选实施例中，所述定位系统的同步链自优化方法，还包括：所述定位系统在每个预设的检查周期，进行一次同步链自优化。
本发明还涉及一种定位系统，其特征在于：所述定位系统通过上述所述方法进行同步链自动优化。
综上所述，本发明的方法，通过定位模式下，卫星与父卫星之间进行测距，以及对父卫星的质量的评估，通过启用对应的备用父卫星或显示警告等方式进行定位系统的同步链自动优化，使得同步链质量始终保持良好，有效解决由于装修或者家具搬动等原因，使得卫星的遮挡情况发生变化，导致设置好的同步链质量下降的问题，提高了定位系统可靠性和定位质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为某优选实施例中，子父卫星关系的示意图；
图2为某优选实施例中，子父卫星测距过程的示意图；
图3为某优选实施例中，同步链自优化的流程图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。
某优选实施例中，如参考图1和图3所示：假如定位系统中A2的父卫星为A1，无备用父卫星；A4的父卫星为A1，无备用父卫星；A3的父卫星为A4，备用父卫星为A1。该定位系统的同步链自优化方法时，定位系统处于定位模式，各卫星与父卫星之间进行测距，根据测距结果判断父卫星的质量；
若父卫星的质量不合格，则判断卫星是否具有备用父卫星，若有，则启用备用父卫星并设置备用父卫星为该卫星在同步链中当前的父卫星；若没有，则该卫星显示警告。具体来说：
Sub_Star_set:除了主卫星以外的卫星集合
FaError_Star_set:不符合父卫星标准的卫星集合。
对应图1中，Sub_Star_set共有KK个，即Sub_Star_set集合为A2、A3、A4,KK＝3。k＝0开始，遍历Sub_Star_set集合。逐一将Sub_Star_set(k)和对应的父卫星测距，具体通过服务器端进行计算。然后根据测距结果及父卫星合格标准判断所述父卫星的质量。当父卫星的质量不合格，则将其加入不符合父卫星标准的卫星集合FaError_Star_set。
其中，参考图2所示，优选的测距方法可以是以下之中的一种：
一、同步测距法，即父卫星和子卫星同步后，dist＝(R-T-α)*c
其中，dist是指父卫星和子卫星的距离；R是指子卫星的接收时间戳；T是指父卫星的发射时间戳。α是指钟差，即起始时间差；c为光速。
二、TWR双向测距法，卫星与父卫星之间的距离
Figure GDA0003500789300000031
其中，R是指接收时间戳，T是指发射时间戳，β是指时钟漂移,c为光速。
定位模式下父卫星合格标准如下表：
测试项目 阈值 备注
检查周期 30分钟 可配置
测距次数 >100次 可配置
测距值 求平均值得到测距值
测距误差 <500mm 可配置
测距标准差 <50mm 可配置
测距成功率 ＝100％ 可配置
平均信号质量 >-85 可配置
参考图1，卫星A2在定位模式下和A1测距，测距次数超过100次，计算父卫星合格标准表格中测距误差、测距标准差、测距成功率、平均信号质量，判断是否符合阈值。A2的父卫星A1符合父卫星合格标准。
卫星A4在定位模式下和A1测距，测距次数超过100次，计算父卫星合格标准表格中测距误差、测距标准差、测距成功率、平均信号质量，判断是否符合阈值。A4的父卫星A1不符合父卫星合格标准。A4加入FaError_Star_set集合中。
卫星A3在定位模式下和A4测距，测距次数超过100次，计算父卫星合格标准表格中测距误差、测距标准差、测距成功率、平均信号质量，判断是否符合阈值。A3的父卫星A4不符合父卫星合格标准。A3加入FaError_Star_set集合中。
遍历FaError_Star_set集合：
A4无备用父卫星，A4显示告警
A3有备用父卫星A1，启用备用父卫星A1，下发切换为备用父卫星指令，FaError_Star_set集合对应卫星的父卫星设置为对应的备用父卫星，即设置A1为A3当前的父卫星
至此，完成一次定位系统的同步链自优化。
30分钟后，再次进行同步链检测。
检查周期、测距次数等，以及父卫星合格标准参数可以根据实际进行调整、配置。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种定位系统的同步链自优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
在定位模式下，卫星与父卫星之间进行测距，根据测距结果判断所述父卫星的质量；
若所述父卫星的质量不合格，则判断所述卫星是否具有备用父卫星，若有，则启用所述备用父卫星并设置所述备用父卫星为所述卫星在同步链中当前的父卫星；
根据测距结果判断所述父卫星的质量时，在预设的检查周期内，完成预设次数的测距，计算测距误差、测距标准差、测距成功率、平均信号质量，判断是否符合阈值，如果全部符合阈值，则该父卫星合格；
还包括：遍历除了主卫星以外的卫星集合，分别在定位模式下，对各卫星与父卫星之间进行测距，根据测距结果判断其父卫星的质量，若所述父卫星的质量不合格，则将其加入不符合父卫星标准的卫星集合；
遍历所述不符合父卫星标准的卫星集合，判断对应的卫星有无备用父卫星，没有则该卫星显示警告，否则启用所述备用父卫星并设置所述备用父卫星为该卫星在同步链中当前的父卫星。
2.如权利要求1所述的定位系统的同步链自优化方法，其特征在于，
还包括以下步骤：若所述父卫星的质量不合格，则判断所述卫星是否具有备用父卫星，若没有，则所述卫星显示警告。
3.如权利要求1所述的定位系统的同步链自优化方法，其特征在于，所述卫星与父卫星之间进行测距时，当父卫星和子卫星同步后，卫星与父卫星之间的距离dist＝(R-T-α)*c，其中R是指接收时间戳，T是指发射时间戳，α是指起始时间差，c为光速。
4.如权利要求1所述的定位系统的同步链自优化方法，其特征在于，所述卫星与父卫星之间进行测距时，进行双向测距，卫星与父卫星之间的距离
Figure FDA0003500789290000011
其中，R是指接收时间戳，T是指发射时间戳，β是指时钟漂移，c为光速。
5.如权利要求4所述的定位系统的同步链自优化方法，其特征在于，还包括：所述定位系统在每个预设的检查周期，进行一次同步链自优化。
6.一种定位系统，其特征在于：所述定位系统通过上述权利要求1至5任一所述方法进行同步链自动优化。
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