CN113093250A - 伪距观测数据修复方法、定位信息确定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种伪距观测数据修复方法、定位信息确定方法、装置、电子设备及存储介质,包括:基于所述原始观测数据,确定卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态;得到本地时钟状态的检测结果;基于所述原始观测数据和所述本地时钟状态的检测结果,确定所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数;基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据;得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据,降低了定位系统的使用成本,实现定位信息更加准确。方案可应用的场景包括但不限于地图、导航、自动驾驶、车联网、车路协同等。

Description

伪距观测数据修复方法、定位信息确定方法及装置
技术领域
本发明涉及卫星数据处理技术,尤其涉及一种伪距观测数据修复方法、定位信息确定方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
相关技术中,智能手机中的全球导航卫星系统(GNSS Global NavigationSatellite System)模块已经极大地改善了现代人类生活。在GNSS导航定位技术的发展中,导航或定位精度一直是制约其进一步应用于人类生产生活并发挥巨大作用的关键问题。随着人们对定位业务的需求越来越高,人们希望得到便捷廉价同时精确的定位服务。但是相关技术中,由于卫星定位设备无法完全同步各类卫星导航系统的卫星信号的发射时刻,此时卫星定位设备取到的卫星信号的发射时刻是不完整的,即此时卫星信号发射时刻的小数部分是正确的,但是整数部分未知的,因此不能直接计算伪距观测值,影响了用户通过卫星导航系统进行定位的精准性。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种伪距观测数据修复方法,能够自动化地基于原始观测数据,确定卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态,基于全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数,对第一伪距观测数据进行修复处理,得到全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据,实现定位信息更加准确。
本发明实施例的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供了一种伪距观测数据修复方法,包括:
接收全球导航卫星系统的原始观测数据;
基于所述原始观测数据,确定卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态;
对所述卫星定位设备的本地时钟状态进行检测,得到本地时钟状态的检测结果;
基于所述原始观测数据和所述本地时钟状态的检测结果,确定所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数;
基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据;
基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。
本发明实施例还提供了一种伪距观测数据修复装置,包括:
信息传输模块,用于接收全球导航卫星系统的原始观测数据;
信息处理模块,用于基于所述原始观测数据,确定卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态;
所述信息处理模块,用于对所述卫星定位设备的本地时钟状态进行检测,得到本地时钟状态的检测结果;
所述信息处理模块,用于基于所述原始观测数据和所述本地时钟状态的检测结果,确定所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数;
所述信息处理模块,用于基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据;
所述信息处理模块,用于基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。
上述方案中,
所述信息处理模块,用于所述卫星定位设备与不同全球导航卫星系统建立数据连接,获得连接数据,其中,所述连接数据包括码相位锁定标识信息;
所述信息处理模块,用于当所述不同全球导航卫星系统的连接数据均携带码相位锁定标识时,确定所述不同全球导航卫星系统所分别对应的卫星编号;
所述信息处理模块,用于根据所述不同全球导航卫星系统所分别对应的卫星编号,接收所述全球导航卫星系统的原始观测数据,其中,所述全球导航卫星系统的原始观测数据包括:不同全球导航卫星系统中与所述卫星定位设备的初始位置对应的卫星观测值的时间、卫星观测值的时间偏差值,以及所述卫星定位设备内部时间与真实全球卫星导航系统时间的差值。
上述方案中,
所述信息处理模块,用于基于所述全球导航卫星系统中与所述卫星定位设备的初始位置对应的卫星观测值的时间、卫星观测值的时间偏差值,确定卫星信号状态跟踪值;
基于所述卫星观测值的时间偏差值、所述卫星定位设备内部时间与真实全球卫星导航系统时间的差值,确定所述卫星定位设备的同步状态;
根据所述卫星信号状态跟踪值以及所述卫星定位设备的同步状态,确定所述卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态。
上述方案中,
所述信息处理模块,用于对所述卫星定位设备的本地时钟的连续性进行检测,得到所述连续性检测结果;
对所述卫星定位设备的本地时钟的跳跃性进行检测,得到本地时钟的跳跃性检测结果,并且对所述本地时钟的跳跃性检测结果与跳跃阈值进行比较,得到本地时钟的所述钟跳信息;
对所述卫星定位设备的本地时钟的信号接收时间进行检测,得到信号接收时间的所述可用性结果。
上述方案中,
所述信息处理模块,用于当所述连续性检测结果为不连续时,确定所述本地时钟状态为不可使用状态;
当所述钟跳信息大于钟跳信息阈值时,确定所述本地时钟状态为不可使用状态;
当所述可用性结果为不可用状态时,确定所述本地时钟状态为不可使用状态;
当所述连续性检测结果为连续、所述钟跳信息小于等于本地时钟状态阈值时,并且所述可用性结果为可用状态时,确定所述本地时钟状态为可以使用状态。
上述方案中,
所述信息处理模块,用于当根据所述本地时钟状态的检测结果,确定所述本地时钟状态为可以使用状态时,
基于所述全球导航卫星系统的种类,对与所述全球导航卫星系统的种类相应的实时导航星历进行解码,确定相匹配的卫星的星历参数;
基于所述卫星的星历参数,确定所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数。
上述方案中,
所述信息处理模块,用于基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述卫星定位设备的卫星信号接收时刻参数;
基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述全球导航卫星系统的卫星信号发射时刻参数;
根据所述卫星信号接收时刻参数和所述卫星信号发射时刻参数的差值,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据。
上述方案中,
所述信息处理模块,用于当所述全球导航卫星系统中存在至少一个待修复的第一伪距观测数据时,
基于所述全球导航卫星系统的钟差参数,确定与所述第一伪距观测数据匹配的钟差参数;
基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数,确定与所述卫星定位设备对应的几何距离先验值参数;
基于与所述第一伪距观测数据匹配的钟差参数,以及与所述卫星定位设备对应的几何距离先验值参数,确定与所述第一伪距观测值对应的卫星信号发送时刻参数;
基于所述第一伪距观测值对应的卫星信号发送时刻参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。
上述方案中,
所述信息处理模块,用于当所述全球导航卫星系统中的第一伪距观测数据全部需要修复时,
基于地心地固坐标系参数和所述卫星定位设备的位置信息,确定所述第一伪距观测数据中待修复的整毫秒数参数和亚毫秒数参数;
将所述全球导航卫星系统中仰角最高的卫星作为参考卫星,获取所述参考卫星对应的星历参数;
基于所述参考卫星对应的星历参数,确定与所述第一伪距观测数据对应的卫星信号发送时刻参数;
基于所述卫星信号发送时刻参数、所述第一伪距观测数据中待修复的整毫秒数参数和亚毫秒数参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。
上述方案中,
所述信息处理模块,用于对所述第一伪距观测数据对应的相邻历元的状态进行检测,得到当前历元的检测结果;
当根据所述当前历元的检测结果,确定当前历元发生整数伪码周期跳变时,
基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数,对所述第一伪距观测数据进行整数伪码周期跳变修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。
上述方案中,
所述信息处理模块,用于确定全球导航卫星系统的种类;
基于所述全球导航卫星系统的种类,对与所述全球导航卫星系统的种类相应的实时导航星历进行解码,确定相匹配的卫星的星历参数;
基于所述卫星的星历参数,确定与所述全球导航卫星系统的种类匹配的卫星位置和钟差,其中,所述卫星位置为所述卫星在地固坐标系中的坐标;
基于与所述全球导航卫星系统的种类匹配的卫星位置和钟差,以及所述卫星定位设备的初始位置,确定所述卫星定位设备到目标卫星的几何距离。
本发明实施例还提供了一种定位信息确定方法,包括:
卫星定位设备接收定位请求;
响应于所述定位请求,接收全球导航卫星系统的原始观测数据;
基于所述全球导航卫星系统的原始观测数据,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据;
对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据;
对所述第二伪距观测数据进行数据提取处理,得到定位信息,其中,对所述第一伪距观测数据进行修复处理可以通过前序实施例实现。
本发明实施例还提供了一种定位信息确定装置,包括:
定位信息接收模块,用于卫星定位设备接收定位请求;
定位模块,用于响应于所述定位请求,接收全球导航卫星系统的原始观测数据;
所述定位模块,用于基于所述全球导航卫星系统的原始观测数据,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据;
所述定位模块,用于对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据;
所述定位模块,用于对所述第二伪距观测数据进行数据提取处理,得到定位信息,其中,对所述第一伪距观测数据进行修复处理可以通过前序实施例实现。
本发明实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
存储器,用于存储可执行指令;
处理器,用于运行所述存储器存储的可执行指令时,实现前序的伪距观测数据修复方法,或者实现前序的定位信息确定方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储有可执行指令,所述可执行指令被处理器执行时实现前序的伪距观测数据修复方法,或者实现前序的定位信息确定方法。
本发明实施例具有以下有益效果:
本发明通过接收全球导航卫星系统的原始观测数据;基于所述原始观测数据,确定卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态;对所述卫星定位设备的本地时钟状态进行检测,得到本地时钟状态的检测结果;基于所述原始观测数据和所述本地时钟状态的检测结果,确定所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数;基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据;基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据;由此,可以实现及时准确地修复伪距观测数据,使得定位信息更加准确。
附图说明
图1是本发明实施例提供的伪距观测数据修复方法的使用环境示意图;
图2为本发明实施例提供的伪距观测数据修复装置的组成结构示意图;
图3为本发明中GNSS导航芯片工作过程示意图;
图4为本发明实施例提供的伪距观测数据修复方法一个可选的流程示意图;
图5为本发明实施例中确定卫星信号跟踪状态的过程示意图;
图6为本发明实施例中确定全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数的过程示意图;
图7为本发明实施例中对第一伪距观测数据进行修复处理的过程示意图;
图8为本发明实施例中整数伪码周期跳变修复处理示意图;
图9为本发明实施例中整数伪码周期跳变修复处理示意图;
图10为本发明实施例提供的伪距观测数据修复方法一个可选的二维地图显示示意图;
图11为本发明实施例提供的伪距观测数据修复方法一个可选的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,所描述的实施例不应视为对本发明的限制,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在以下的描述中,涉及到“一些实施例”,其描述了所有可能实施例的子集,但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。
对本发明实施例进行进一步详细说明之前,对本发明实施例中涉及的名词和术语进行说明,本发明实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。
1)响应于:用于表示所执行的操作所依赖的条件或者状态,当满足所依赖的条件或状态时,所执行的一个或多个操作可以是实时的,也可以具有设定的延迟;在没有特别说明的情况下,所执行的多个操作不存在执行先后顺序的限制。
2)位置服务:位置服务(LBS,Location Based Services)又称定位服务,位置服务是无线运营公司为用户提供的一种与位置有关的服务;基于位置的服务(Location BasedServices,LBS),是利用各类型的定位技术来获取定位设备当前的所在位置,通过移动互联网向定位设备提供信息资源和基础服务。LBS首先读者可利用定位技术确定自身的空间位置,随后读者便可通过移动互联网来获取与位置相关资源和信息。LBS服务中融合了移动通讯、互联网络、空间定位、位置信息、大数据等多种信息技术,利用移动互联网络服务平台进行数据更新和交互,使用户可以通过空间定位来获取相应的服务。
3)全球卫星导航系统:全球卫星导航系统,(the Global Navigation SatelliteSystem),也称为全球导航卫星系统,是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。常见系统有GPS、BDS、GLONASS和GALILEO四大卫星导航系统。最早出现的是美国的GPS(Global PositioningSystem),现阶段技术最完善的也是GPS系统。随着近年来BDS、GLONASS系统在亚太地区的全面服务开启,尤其是BDS系统在民用领域发展越来越快。卫星导航系统已经在航空、航海、通信、人员跟踪、消费娱乐、测绘、授时、车辆监控管理和汽车导航与信息服务等方面广泛使用,而且总的发展趋势是为实时应用提供高精度服务。
4)Android Location SDK:Android平台提供LBS的开发SDK,通过SDK提供的API可以获取得到用户当前的位置、定位精度以及其他相关信息,同时SDK还提供利用PVT的卫星原始观测值以及实时导航星历。
5)卫星定位设备:用于跟踪和处理卫星信号,并测量设备与卫星之间的几何距离(伪距观测值)以及卫星信号的多普勒效应(即伪距率观测值)的电子设备;卫星定位设备通常包括有天线、卫星信号跟踪环路、基带信号处理等模块,集成卫星定位设备的移动终端根据伪距和伪距率观测值计算移动终端当前位置坐标,卫星定位设备广泛应用于地图导航、测绘、航空航天、位置服务等民用和军用领域,例如智能手机地图导航、高精度大地测量、民航导航等应用。
6)卫星观测值:由卫星定位设备输出观测值包括有伪距、伪距率和累加距离增量(ADR,accumulated delta range);伪距测量的是卫星至定位设备的几何距离;伪距率观测值测量的是定位设备与卫星相对运动产生的多普勒效应;ADR测量的是卫星至定位设备几何距离变化量。
7)移动终端:移动终端或者叫移动通信终端是指可以在移动中使用的计算机设备,包括手机、笔记本、平板电脑、POS机车载设备等。随着网络和技术朝着越来越宽带化的方向的发展,移动通信产业将走向真正的移动信息时代。随着集成电路技术的飞速发展,移动终端的处理能力已经拥有了强大的处理能力,移动终端正在从简单的通话工具变为一个综合信息处理平台。移动终端也拥有非常丰富的通信方式,即可通过GSM、CDMA、WCDMA、EDGE、4G等无线运营网通讯,也可以通过无线局域网,蓝牙和红外进行通信,另外移动终端集成有全球卫星导航系统定位芯片,用于处理卫星信号以及进行用户的精准定位,目前已广泛用于位置服务;移动终端包含有卫星定位设备。
下面对本申请所提供的伪距观测数据修复方法进行介绍,其中,图1为本发明实施例提供的伪距观测数据修复方法的使用场景示意图,参见图1,终端(包括终端10-1和终端10-2)上设置有带有地图信息显示软件的客户端,用户通过所设置的地图客户端可以根据智能手机中的GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)模块实现精准定位,并将所接收的实时位置向用户进行展示;终端通过网络300连接服务器200,网络300可以是广域网或者局域网,又或者是二者的组合,使用无线链路实现数据传输,实现不同终端之间的地图信息的共享。终端(包括终端10-1和终端10-2)能够接收全球导航卫星系统的原始观测数据,实现相应的定位与观测数据处理。
下面对本发明实施例的伪距观测数据修复装置的结构做详细说明,伪距观测数据修复装置可以各种形式来实施,如带有全球导航卫星系统伪距观测数据修复功能的专用终端,也可以为设置有全球导航卫星系统伪距观测数据修复功能的服务器,例如前序图1中的服务器200。图2为本发明实施例提供的伪距观测数据修复装置的组成结构示意图,可以理解,图2仅仅示出了伪距观测数据修复装置的示例性结构而非全部结构,根据需要可以实施图2示出的部分结构或全部结构。
本发明实施例提供的伪距观测数据修复装置包括:至少一个处理器201、存储器202、用户接口203和至少一个网络接口204。伪距观测数据修复装置20中的各个组件通过总线系统205耦合在一起。可以理解,总线系统205用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统205除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图2中将各种总线都标为总线系统205。
其中,用户接口203可以包括显示器、键盘、鼠标、轨迹球、点击轮、按键、按钮、触感板或者触摸屏等。
可以理解,存储器202可以是易失性存储器或非易失性存储器,也可包括易失性和非易失性存储器两者。本发明实施例中的存储器202能够存储数据以支持终端(如10-1)的操作。这些数据的示例包括:用于在终端(如10-1)上操作的任何计算机程序,如操作系统和应用程序。其中,操作系统包含各种系统程序,例如框架层、核心库层、驱动层等,用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序可以包含各种应用程序。
在一些实施例中,本发明实施例提供的伪距观测数据修复装置可以采用软硬件结合的方式实现,作为示例,本发明实施例提供的问答模型训练装置可以是采用硬件译码处理器形式的处理器,其被编程以执行本发明实施例提供的伪距观测数据修复方法。例如,硬件译码处理器形式的处理器可以采用一个或多个应用专用集成电路(ASIC,ApplicationSpecific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD,Programmable LogicDevice)、复杂可编程逻辑器件(CPLD,Complex Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)或其他电子元件。
作为本发明实施例提供的伪距观测数据修复装置采用软硬件结合实施的示例,本发明实施例所提供的伪距观测数据修复装置可以直接体现为由处理器201执行的软件模块组合,软件模块可以位于存储介质中,存储介质位于存储器202,处理器201读取存储器202中软件模块包括的可执行指令,结合必要的硬件(例如,包括处理器201以及连接到总线205的其他组件)完成本发明实施例提供的伪距观测数据修复方法。
作为示例,处理器201可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力,例如通用处理器、数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processor),或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等,其中,通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。
作为本发明实施例提供的伪距观测数据修复装置采用硬件实施的示例,本发明实施例所提供的装置可以直接采用硬件译码处理器形式的处理器201来执行完成,例如,被一个或多个应用专用集成电路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD,Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD,ComplexProgrammable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable GateArray)或其他电子元件执行实现本发明实施例提供的伪距观测数据修复方法。
本发明实施例中的存储器202用于存储各种类型的数据以支持伪距观测数据修复装置20的操作。这些数据的示例包括:用于在伪距观测数据修复装置20上操作的任何可执行指令,如可执行指令,实现本发明实施例的从伪距观测数据修复方法的程序可以包含在可执行指令中。
在另一些实施例中,本发明实施例提供的伪距观测数据修复装置可以采用软件方式实现,图2示出了存储在存储器202中的伪距观测数据修复装置,其可以是程序和插件等形式的软件,并包括一系列的模块,作为存储器202中存储的程序的示例,可以包括伪距观测数据修复装置,伪距观测数据修复装置中包括以下的软件模块:信息传输模块 2081,信息处理模块2082。当伪距观测数据修复装置中的软件模块被处理器201读取到RAM中并执行时,将实现本发明实施例提供的伪距观测数据修复方法,下面继续说明伪距观测数据修复装置中各个软件模块的功能,其中,信息传输模块2081,用于接收全球导航卫星系统的原始观测数据。
信息处理模块2082,用于基于所述原始观测数据,确定卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态。
所述信息处理模块2082,用于对所述卫星定位设备的本地时钟状态进行检测,得到本地时钟状态的检测结果。
所述信息处理模块2082,用于基于所述原始观测数据和所述本地时钟状态的检测结果,确定所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数。
所述信息处理模块2082,用于基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据。
所述信息处理模块2082,用于基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。
根据图2所示的电子设备,在本申请的一个方面中,本申请还提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述伪距观测数据修复方法的各种可选实现方式中所提供的不同实施例及实施例的组合。
参考图3,图3为本发明中GNSS导航芯片工作过程示意图,其中,智能手机中安装的GNSS接收机的定位精度已达米级,可以为用户提供广泛的服务,例如,网络社交、车辆追踪、天气服务等。另一方面,更昂贵的GNSS设备可通过跟踪多个频率信号,并使用高质量的天线和接收机组件,提供厘米级甚至毫米级精度。这种GNSS接收机广泛用于各种领域,如地质运动监测、土地测量、精细农业、石油和天然气勘探以及机器控制。普通用户的手机导航芯片可以处理卫星信号并提供用户利用PVT算法估计得到的位置,其中,PVT是基于芯片提供的原始观测值、实时导航星历以及其他信息计算得到的。因此,可以提取Android移动终端GNSS多模多频观测值,并进行恢复处理,恢复后的原始观测值用于PVT解算以及分析当前定位精度。
其中,Android操作系统定义了应用程序编程接口(API),是允许用户访问系统功能的一组协议。GNSS原始测量值包含在GnssClock(GNSS时钟)和Gnss Measurement(GNSS测量)软件类中,android.location(安卓定位) API对这些类型进行了描述。由于已经发布了GnssLogger(GNSS日志)应用程序或App及其源代码。用户可以使用原装App将GNSS测量数据记录到文本文件中,也可以使用源代码将GNSS测量数据添加到自己的App中。
如图3所示的GNSS导航芯片工作过程中,卫星导航系统的类型多种多样,由于卫星定位设备无法完全同步各类卫星导航系统的卫星信号的发射时刻,此时卫星定位设备取到的卫星信号的发射时刻是不完整的,即此时卫星信号发射时刻的小数部分是正确的,但是整数部分未知的,因此不能直接使用传统方式中的
Figure 787766DEST_PATH_IMAGE001
方式计算伪距观测值,影响了用户通过卫星导航系统进行定位的精准性。
为了解决上述缺陷,结合图2示出的伪距观测数据修复装置说明本发明实施例提供的伪距观测数据修复方法,参见图4,图4为本发明实施例提供的伪距观测数据修复方法一个可选的流程示意图,可以理解地,图4所示的步骤可以由运行伪距观测数据修复装置的各种电子设备执行,例如可以是如带有伪距观测数据修复装置的专用终端、智能手机、智能手表等能够接收全球导航卫星系统原始观测数据的电子设备,其中,带有伪距观测数据修复装置的专用终端可以为前序图2所示的实施例中带有伪距观测数据修复装置的电子设备。下面针对图4示出的步骤进行说明。
在本发明的一些实施例中,在接收全球导航卫星系统的原始观测数据的过程中,可以首先由卫星定位设备与不同全球导航卫星系统建立数据连接,获得连接数据,其中,所述连接数据包括码相位锁定标识信息;
当所述不同全球导航卫星系统的连接数据均携带码相位锁定标识时,确定所述不同全球导航卫星系统所分别对应的卫星编号;
根据所述不同全球导航卫星系统所分别对应的卫星编号,接收所述全球导航卫星系统的原始观测数据,其中,所述全球导航卫星系统的原始观测数据包括:不同全球导航卫星系统中与所述卫星定位设备的初始位置对应的卫星观测值的时间、卫星观测值的时间偏差值,以及所述卫星定位设备内部时间与真实全球卫星导航系统时间的差值。具体来说,用户的初始位置为(X,Y,Z),假设有N颗卫星的GNSS Clock和GNSS Measurement原始观测值,其中每颗卫星都含有码相位锁定标识(Code Lock标志),提取有用的字段如下:
Figure 863169DEST_PATH_IMAGE002
Figure 309063DEST_PATH_IMAGE003
Figure 797813DEST_PATH_IMAGE004
其中,Time Nanos表示卫星观测值的时间,以纳秒为单位;Time Offset Nanos表示卫星观测值的时间偏差值,以纳秒为单位;Full Bias Nanos表示手机内部时间与真实GPS时间的差值,以纳秒为单位;Bias Nanos表示不足纳秒部分的时间,以纳秒为单位,ReceivedSvTimeNanos表示卫星观测值的时间获取函数。
步骤402:基于所述原始观测数据,确定卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态。
参考图5,图5为本发明实施例中确定卫星信号跟踪状态的过程示意图,其中,可以基于所述全球导航卫星系统中与所述卫星定位设备的初始位置对应的卫星观测值的时间、卫星观测值的时间偏差值,确定卫星信号状态跟踪值;基于所述卫星观测值的时间偏差值、所述卫星定位设备内部时间与真实全球卫星导航系统时间的差值,确定所述卫星定位设备的同步状态;根据所述卫星信号状态跟踪值以及所述卫星定位设备的同步状态,确定所述卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态。以GPS导航系统为例,时间轴501用于表征GPS时间轴,时间轴502用于表征卫星定位设备(接收机)的时间轴,当到达时间轴501中的时间点1时,子帧同步(Subframe Sync),时间点1为当前子帧起始发射时刻,记为T0=6(Z-1),Z为当前子帧的Z计数,对应的在时间轴502中,时间点3表示接收机基带信号处理过程实现子帧同步;当到达时间轴501中的时间点2时,比特同步(Bit Sync),其中,一子帧由300Bit组成,1Bit为20ms;对应的在时间轴502中,时间点4表示接收机基带信号处理过程实现比特同步。当到达时间轴501中的时间点5时,码相位锁定(Code Sync),当伪码跟踪环实现码相位锁定后,跟踪环会实时给出本地伪码的码相位CodePhase,在稳定的跟踪状态下可以认为CodePhase精确吻合卫星发射信号的伪码相位,同时,对应的在时间轴502中,时间点6表示接收同步卫星信号时的本地时钟时间是tRx(以接收机时钟基准,直接由接收机的硬件时钟读取得到的,包含钟差),同时,表示GPS信号发射时间tTx(以GPST为基准):tTx=T0+nBit×20ms+nCode×1ms+CodePhase。通过图5确定卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态,参考表1,不同的卫星信号的跟踪状态,对应不同的跟踪值。
表1 卫星信号状态跟踪值
Figure 206929DEST_PATH_IMAGE005
这一过程中,由于卫星定位设备无法完全同步北斗/GPS/GLONASS/伽利略卫星信号的发射时刻,导致卫星信号发射时刻的小数部分已知,而整数部分未知,因此,可以基于卫星信号的跟踪状态,根据公式1判断卫星信号是否需要修复伪距观测值,即
Figure 415800DEST_PATH_IMAGE006
公式1
其中,|表示或运算,
Figure 580065DEST_PATH_IMAGE007
为卫星信号跟踪状态。
步骤403:对所述卫星定位设备的本地时钟状态进行检测,得到本地时钟状态的检测结果。
在本发明的一些实施例中,本地时钟状态的检测结果包括:连续性检测结果、钟跳信息和可用性结果;对所述卫星定位设备的本地时钟状态进行检测,得到本地时钟状态的检测结果,可以通过以下方式实现:
对所述卫星定位设备的本地时钟的连续性进行检测,得到所述连续性检测结果;对所述卫星定位设备的本地时钟的跳跃性进行检测,得到本地时钟的跳跃性检测结果,并且对所述本地时钟的跳跃性检测结果与跳跃阈值进行比较,得到本地时钟的所述钟跳信息;对所述卫星定位设备的本地时钟的信号接收时间进行检测,得到信号接收时间的所述可用性结果。其中,当所述连续性检测结果为不连续时,确定所述本地时钟状态为不可使用状态;当所述钟跳信息大于钟跳信息阈值时,确定所述本地时钟状态为不可使用状态;当所述可用性结果为不可用状态时,确定所述本地时钟状态为不可使用状态;当所述连续性检测结果为连续、所述钟跳信息小于等于本地时钟状态阈值时,并且所述可用性结果为可用状态时,确定所述本地时钟状态为可以使用状态。当本地时钟状态为不可使用状态时,可以触发新的信息接收单元获取本地时钟状态的检测结果。
步骤404:基于所述原始观测数据和所述本地时钟状态的检测结果,确定所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数。
参考图6,图6为本发明实施例中确定全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数的过程示意图,具体包括以下步骤:
步骤601:4G/WIFI 实时导航星历请求。
如图6所示,以GPS系统为例,CORS服务器播发的实时导航星历进行计算,CORS服务器根据用户的请求播发实时导航星历,移动终端根据接收的实时导航星历,可以计算出当前时刻(当前时刻可由移动终端的系统时间获取得到)的卫星位置;卫星实时导航星历表示的是一组计算卫星位置的参数,通过4G或WIFI网络以二进制流形式进行传输。
步骤602:当根据所述本地时钟状态的检测结果,确定所述本地时钟状态为可以使用状态时,基于所述全球导航卫星系统的种类,对与所述全球导航卫星系统的种类相应的实时导航星历进行解码,确定相匹配的卫星的星历参数。
步骤603:播发实时GNSS星历参数表。
步骤604:基于所述卫星的星历参数,确定所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数。
步骤405:基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据。
在本发明的一些实施例中,基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据,可以通过以下方式实现:
基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述卫星定位设备的卫星信号接收时刻参数;基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述全球导航卫星系统的卫星信号发射时刻参数;根据所述卫星信号接收时刻参数和所述卫星信号发射时刻参数的差值,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据。其中,卫星定位设备可以获取的数据包括:1)卫星信号接收时刻
Figure 477483DEST_PATH_IMAGE008
;2)卫星信号发射时刻
Figure 955869DEST_PATH_IMAGE009
;3)由
Figure 333760DEST_PATH_IMAGE010
Figure 91763DEST_PATH_IMAGE011
计算得到的第一伪距观测数据;第一伪距观测数据是通过
Figure 758368DEST_PATH_IMAGE012
计算得到的,其中,
Figure 820871DEST_PATH_IMAGE010
是卫星信号的时刻,
Figure 990952DEST_PATH_IMAGE009
测量卫星信号的发射时刻,
Figure 231440DEST_PATH_IMAGE013
的获取涉及到跟踪卫星信号状态的判断、伪距观测数据的修复、伪距前后历元钟跳修复等;而
Figure 867565DEST_PATH_IMAGE010
可直接由卫星定位设备本地时钟测量得到。
步骤406:基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。
参考图7,图7为本发明实施例中对第一伪距观测数据进行修复处理的过程示意图,具体包括以下步骤:
步骤701:确定卫星定位设的位置信息。
其中,p可以表示需要修复的伪距观测数据数量,这一过程中可以将需要修复的伪距观测值设置为
Figure 484491DEST_PATH_IMAGE014
,无需修复记为
Figure 758346DEST_PATH_IMAGE015
,考虑p的取值有三种情况进行分析:(1) p=0,表示无需修复伪距观测值;(2)0<p<n,表示n个观测值中有p个观测值需要进行修复,而另外n-p个观测值则无需伪距修复;(3)p=n,表示n个观测均需要进行伪距修复。
步骤702:获取卫星接收信号时刻参数。
步骤703:计算卫星与终端的几何距离。
步骤704:计算卫星钟差参数。
步骤705:选择参考卫星。
步骤706:判断全球导航卫星系统中的第一伪距观测数据全部需要修复是否成立,如果是执行步骤707,如果否,执行步骤711。
步骤707:基于地心地固坐标系参数和所述卫星定位设备的位置信息,确定所述第一伪距观测数据中待修复的整毫秒数参数和亚毫秒数参数。
步骤708:将所述全球导航卫星系统中仰角最高的卫星作为参考卫星,获取所述参考卫星对应的星历参数。
步骤709:基于所述参考卫星对应的星历参数,确定与所述第一伪距观测数据对应的卫星信号发送时刻参数。
步骤710:基于所述卫星信号发送时刻参数、所述第一伪距观测数据中待修复的整毫秒数参数和亚毫秒数参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。
其中,当p=n时,首先利用式粗略估计n个伪距观测值的整毫秒数。与此同时,根据式计算n个伪距观测值的亚毫秒部分,即有
Figure 638578DEST_PATH_IMAGE016
Figure 810933DEST_PATH_IMAGE017
Figure 654386DEST_PATH_IMAGE018
Figure 64639DEST_PATH_IMAGE019
上述处理过程中,
Figure 896198DEST_PATH_IMAGE020
为卫星s在
Figure 493532DEST_PATH_IMAGE021
时刻的ECEF坐标,
Figure 452261DEST_PATH_IMAGE022
为卫星定位设备或移动终端的概略位置,c为光速值,
Figure 464823DEST_PATH_IMAGE023
Figure 421278DEST_PATH_IMAGE024
的小数部分;
选择高度角最高的卫星j作为参考卫星,则有公式2:
Figure 817493DEST_PATH_IMAGE025
(公式2)
公式2中,
Figure 252016DEST_PATH_IMAGE026
由前序公式1计算得到,
Figure 168020DEST_PATH_IMAGE027
Figure 46108DEST_PATH_IMAGE028
以及
Figure 883614DEST_PATH_IMAGE029
Figure 433413DEST_PATH_IMAGE030
是根据卫星定位设备或移动终端的先验位置和卫星导航星历计算得到;
在计算得到
Figure 141606DEST_PATH_IMAGE031
的值后,利用公式3可计算出伪距值,即
Figure 502180DEST_PATH_IMAGE032
(公式3)
此时,卫星信号
Figure 574785DEST_PATH_IMAGE033
的信号发射时刻参考公式4:
Figure 351111DEST_PATH_IMAGE034
(公式4)
式中,
Figure 490974DEST_PATH_IMAGE008
表示卫星定位设备或移动终端卫星信号接收时刻的测量值,
Figure 225712DEST_PATH_IMAGE035
步骤711:当所述全球导航卫星系统中存在至少一个待修复的第一伪距观测数据时,基于所述全球导航卫星系统的钟差参数,确定与所述第一伪距观测数据匹配的钟差参数。
步骤712:基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数,确定与所述卫星定位设备对应的几何距离先验值参数。
步骤713:基于与所述第一伪距观测数据匹配的钟差参数,以及与所述卫星定位设备对应的几何距离先验值参数,确定与所述第一伪距观测值对应的卫星信号发送时刻参数。
步骤714:基于所述第一伪距观测值对应的卫星信号发送时刻参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。
其中,假设n个信号的卫星钟差值为集合1:
Figure 257384DEST_PATH_IMAGE036
(集合1)
假设n个信号相位中心与卫星定位设备或移动终端的几何距离先验值为集合2:
Figure 165298DEST_PATH_IMAGE037
(集合2)
当0<p<n时,首先从
Figure 848083DEST_PATH_IMAGE038
中选择参考卫星信号j,
Figure 799727DEST_PATH_IMAGE039
,该参考卫星信号对应的伪距毫秒值为
Figure 567963DEST_PATH_IMAGE040
,由于参考卫星信号j已经解出TOW值,则其卫星信号发送时刻
Figure 748409DEST_PATH_IMAGE041
是已知的;由卫星定位设备或移动终端可得到n个卫星信号发送时刻,记为集合3:
Figure 299082DEST_PATH_IMAGE042
(集合3)
需要说明的是,
Figure 172360DEST_PATH_IMAGE042
均是以周内秒表示的,且不同卫星系统其参考时间系统是不同的。此时,待修复的第一伪距观测值的卫星信号发送时刻为
Figure 677160DEST_PATH_IMAGE043
,根据公式5可以直接解出待修复伪距观测值的卫星信号发送时刻,即有公式5:
Figure 864559DEST_PATH_IMAGE044
(公式5)
公式4中,
Figure 318674DEST_PATH_IMAGE045
Figure 316848DEST_PATH_IMAGE046
为第i个伪距观测值修复后的卫星信号发送时刻,
Figure 121993DEST_PATH_IMAGE046
所在的参考时间系统与参考卫星j的选择有关,即
Figure 362350DEST_PATH_IMAGE046
的参考时间系统与j所属的卫星系统的参考时间系统是一致的,例如当j为GPS或QZSS时,
Figure 874234DEST_PATH_IMAGE046
是基于GPST。卫星钟差
Figure 89315DEST_PATH_IMAGE030
Figure 903179DEST_PATH_IMAGE047
可由卫星导航星历计算得到的。
与此同时,利用公式6可以计算出待修复的伪距值:
Figure 432381DEST_PATH_IMAGE048
(公式6)
公式6中,
Figure 110356DEST_PATH_IMAGE008
是基于GPST,而
Figure 699600DEST_PATH_IMAGE049
所在时间系统与卫星
Figure 167753DEST_PATH_IMAGE050
所属卫星系统的参考时间一致。
在本发明的一些实施例中,还可以对所述第一伪距观测数据对应的相邻历元的状态进行检测,得到当前历元的检测结果;当根据所述当前历元的检测结果,确定当前历元发生整数伪码周期跳变时,基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数,对所述第一伪距观测数据进行整数伪码周期跳变修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。其中,参考图8和图9,图8为本发明实施例中整数伪码周期跳变修复处理示意图,图9为本发明实施例中整数伪码周期跳变修复处理示意图,由于卫星定位设备或移动终端对伪码周期进行同步计数时出现偏差,导致相邻历元伪距观测量出现整数个伪码周期的跳变情况,在图中GPS C/A伪距观测量在13:14和15:10左右相邻历元发生了1ms的跳变,GPS C/A伪距周期为1ms;在图中E1C伪距观测量在11:14和13:10左右相邻历元发生4ms的跳变,GALILEO E1C伪码周期为4ms。
图8中表示的是GPS C/A伪距观测量在13:14和15:10左右相邻历元发生1ms的钟跳,GPS C/A伪距周期为1ms。
图9中表示的是E1C伪距观测量在11:14和13:10左右相邻历元发生4ms的钟跳,GALILEO E1C伪码周期为4ms。
假设历元k-1和k的伪距分别为
Figure 297383DEST_PATH_IMAGE051
Figure 783859DEST_PATH_IMAGE052
,将历元k-1和k进行伪距差分处理,记为:
Figure 793272DEST_PATH_IMAGE053
对于GPS C/A伪距观测量,通过公式8可以判断当前历元是否发生整数伪码周期跳变:
Figure 794726DEST_PATH_IMAGE054
(公式8)
其中,当
Figure 147954DEST_PATH_IMAGE055
时,表示未有伪距跳变;当
Figure 551253DEST_PATH_IMAGE056
时,则表示发生伪距跳变,此时通过公式9,可以进行整数伪码周期跳变修复,即
Figure 482300DEST_PATH_IMAGE057
(公式9)
而对于GALILEO E1C伪距观测量,可用公式10进行判断:
Figure 158001DEST_PATH_IMAGE058
(公式10)
其判断是否发生跳变的方法与GPS C/A伪距观测量相同,当发生跳变时,参考公式11进行整数伪码周期跳变修复,即
Figure 895013DEST_PATH_IMAGE059
(公式11)
在本发明的一些实施例中,基于所述卫星定位设备的初始位置和所述实时导航星历参数,确定所述卫星定位设备到目标卫星的几何距离,可以通过以下方式实现:
基于所述卫星定位设备的初始位置和所述实时导航星历参数,确定相应卫星的地固坐标系坐标和卫星的钟差;基于所述卫星定位设备的初始位置和相应卫星的地固坐标系坐标、以及卫星的钟差,确定所述卫星定位设备到目标卫星的几何距离。其中,计算n颗卫星的ECEF坐标和卫星的钟差可以表示为以下公式12:
Figure 106813DEST_PATH_IMAGE060
(公式12)
利用用户的初始位置(X,Y,Z)和N颗卫星的ECEF坐标计算用户到卫星的几何距离,参考公式13:
Figure 943182DEST_PATH_IMAGE061
(公式13)
参见图10,图10为本发明实施例提供的伪距观测数据修复方法一个可选的二维地图显示示意图,其中,在所显示的二维地图中,包括有各类型的地图数据,例如:道路A,建筑B,山川C和水域D。图6中E为卫星定位设备的当前位置,通过卫星定位设备可以利用至少以下之一的全球导航卫星系统GPS/北斗/伽利略GALILEO/QZSS卫星,对卫星定位设备位置进行测量。
图11为本发明实施例提供的伪距观测数据修复方法一个可选的流程示意图,可以理解地,图11所示的步骤可以由运行伪距观测数据修复装置的各种电子设备执行,例如可以是如带有伪距观测数据修复装置的专用终端、智能手机、智能手表等能够接收全球导航卫星系统原始观测数据的电子设备,其中,带有全球导航卫星系统的伪距观测数据修复装置的专用终端前序的任一种全球导航卫星系统原始观测数据进行处理。下面针对图11示出的步骤进行说明。
步骤1101:卫星定位设备接收定位请求,响应于所述定位请求,确定全球导航卫星系统的种类,接收全球导航卫星系统的原始观测数据。
步骤1102:基于所述全球导航卫星系统的种类,对相应的实时导航星历进行解码,确定相匹配的卫星的星历参数。
步骤1103:判断卫星定位设备接收到的卫星信号跟踪状态。
步骤1104:确定卫星定位设备本地时钟状态。
步骤1105:计算卫星位置和钟差参数。
步骤1106:根据所述卫星信号跟踪状态计算第一伪距观测数据。
步骤1107:对第一伪距观测数据种伪距相邻历元整数伪码周期跳变进行修复。
步骤1108:对经过修复的伪距观测数据进行数据提取处理,得到定位信息。
有益技术效果:
本发明通过接收全球导航卫星系统的原始观测数据;基于所述原始观测数据,确定卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态;对所述卫星定位设备的本地时钟状态进行检测,得到本地时钟状态的检测结果;基于所述原始观测数据和所述本地时钟状态的检测结果,确定所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数;基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据;基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据;由此,可以实现及时准确地修复伪距观测数据,使得定位信息更加准确,也无需增加伪距观测数据修复的硬件装置,降低了定位系统的使用成本,有利于普通用户大规模的使用。
以上所述,仅为本发明的实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种伪距观测数据修复方法,其特征在于,所述方法包括:
接收全球导航卫星系统的原始观测数据;
基于所述原始观测数据,确定卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态;
对所述卫星定位设备的本地时钟状态进行检测,得到本地时钟状态的检测结果;
基于所述原始观测数据和所述本地时钟状态的检测结果,确定所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数;
基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据;
基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接收全球导航卫星系统的原始观测数据,包括:
所述卫星定位设备与不同全球导航卫星系统建立数据连接,获得连接数据,其中,所述连接数据包括码相位锁定标识信息;
当所述不同全球导航卫星系统的连接数据均携带码相位锁定标识时,确定所述不同全球导航卫星系统所分别对应的卫星编号;
根据所述不同全球导航卫星系统所分别对应的卫星编号,接收所述全球导航卫星系统的原始观测数据,其中,所述全球导航卫星系统的原始观测数据包括:不同全球导航卫星系统中与所述卫星定位设备的初始位置对应的卫星观测值的时间、卫星观测值的时间偏差值,以及所述卫星定位设备内部时间与真实全球卫星导航系统时间的差值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述原始观测数据,确定卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态,包括:
基于所述全球导航卫星系统中与所述卫星定位设备的初始位置对应的卫星观测值的时间、卫星观测值的时间偏差值,确定卫星信号状态跟踪值;
基于所述卫星观测值的时间偏差值、所述卫星定位设备内部时间与真实全球卫星导航系统时间的差值,确定所述卫星定位设备的同步状态;
根据所述卫星信号状态跟踪值以及所述卫星定位设备的同步状态,确定所述卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述本地时钟状态的检测结果包括:连续性检测结果、钟跳信息和可用性结果;
所述对所述卫星定位设备的本地时钟状态进行检测,得到本地时钟状态的检测结果,包括:
对所述卫星定位设备的本地时钟的连续性进行检测,得到所述连续性检测结果;
对所述卫星定位设备的本地时钟的跳跃性进行检测,得到本地时钟的跳跃性检测结果,并且对所述本地时钟的跳跃性检测结果与跳跃阈值进行比较,得到本地时钟的所述钟跳信息;
对所述卫星定位设备的本地时钟的信号接收时间进行检测,得到信号接收时间的所述可用性结果。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述连续性检测结果为不连续时,确定所述本地时钟状态为不可使用状态;
当所述钟跳信息大于钟跳信息阈值时,确定所述本地时钟状态为不可使用状态;
当所述可用性结果为不可用状态时,确定所述本地时钟状态为不可使用状态;
当所述连续性检测结果为连续、所述钟跳信息小于等于本地时钟状态阈值时,并且所述可用性结果为可用状态时,确定所述本地时钟状态为可以使用状态。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述原始观测数据和所述本地时钟状态的检测结果,确定所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数,包括:
当根据所述本地时钟状态的检测结果,确定所述本地时钟状态为可以使用状态时,
基于所述全球导航卫星系统的种类,对与所述全球导航卫星系统的种类相应的实时导航星历进行解码,确定相匹配的卫星的星历参数;
基于所述卫星的星历参数,确定所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据,包括:
基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述卫星定位设备的卫星信号接收时刻参数;
基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述全球导航卫星系统的卫星信号发射时刻参数;
根据所述卫星信号接收时刻参数和所述卫星信号发射时刻参数的差值,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据,包括:
当所述全球导航卫星系统中存在至少一个待修复的第一伪距观测数据时,
基于所述全球导航卫星系统的钟差参数,确定与所述第一伪距观测数据匹配的钟差参数;
基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数,确定与所述卫星定位设备对应的几何距离先验值参数;
基于与所述第一伪距观测数据匹配的钟差参数,以及与所述卫星定位设备对应的几何距离先验值参数,确定与所述第一伪距观测值对应的卫星信号发送时刻参数;
基于所述第一伪距观测值对应的卫星信号发送时刻参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据,包括:
当所述全球导航卫星系统中的第一伪距观测数据全部需要修复时,
基于地心地固坐标系参数和所述卫星定位设备的位置信息,确定所述第一伪距观测数据中待修复的整毫秒数参数和亚毫秒数参数;
将所述全球导航卫星系统中仰角最高的卫星作为参考卫星,获取所述参考卫星对应的星历参数;
基于所述参考卫星对应的星历参数,确定与所述第一伪距观测数据对应的卫星信号发送时刻参数;
基于所述卫星信号发送时刻参数、所述第一伪距观测数据中待修复的整毫秒数参数和亚毫秒数参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
对所述第一伪距观测数据对应的相邻历元的状态进行检测,得到当前历元的检测结果;
当根据所述当前历元的检测结果,确定当前历元发生整数伪码周期跳变时,
基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数,对所述第一伪距观测数据进行整数伪码周期跳变修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定全球导航卫星系统的种类;
基于所述全球导航卫星系统的种类,对与所述全球导航卫星系统的种类相应的实时导航星历进行解码,确定相匹配的卫星的星历参数;
基于所述卫星的星历参数,确定与所述全球导航卫星系统的种类匹配的卫星位置和钟差,其中,所述卫星位置为所述卫星在地固坐标系中的坐标;
基于与所述全球导航卫星系统的种类匹配的卫星位置和钟差,以及所述卫星定位设备的初始位置,确定所述卫星定位设备到目标卫星的几何距离。
12.一种定位信息确定方法,其特征在于,所述方法包括:
卫星定位设备接收定位请求;
响应于所述定位请求,接收全球导航卫星系统的原始观测数据;
基于所述全球导航卫星系统的原始观测数据,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据;
对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据;
对所述第二伪距观测数据进行数据提取处理,得到定位信息,其中,对所述第一伪距观测数据进行修复处理可以通过权利要求1至11任一项实现。
13.一种伪距观测数据修复装置,其特征在于,所述装置包括:
信息传输模块,用于接收全球导航卫星系统的原始观测数据;
信息处理模块,用于基于所述原始观测数据,确定卫星定位设备接收的卫星信号的跟踪状态;
所述信息处理模块,用于对所述卫星定位设备的本地时钟状态进行检测,得到本地时钟状态的检测结果;
所述信息处理模块,用于基于所述原始观测数据和所述本地时钟状态的检测结果,确定所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数;
所述信息处理模块,用于基于所述卫星信号的跟踪状态,确定所述全球导航卫星系统对应的第一伪距观测数据;
所述信息处理模块,用于基于所述全球导航卫星系统的卫星位置参数和钟差参数,对所述第一伪距观测数据进行修复处理,得到所述全球导航卫星系统对应的第二伪距观测数据。
14.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
存储器,用于存储可执行指令;
处理器,用于运行所述存储器存储的可执行指令时,实现权利要求1至11任一项所述的伪距观测数据修复方法,或者实现权利要求12所述的定位信息确定方法。
15.一种计算机可读存储介质,存储有可执行指令,其特征在于,所述可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至11任一项所述的伪距观测数据修复方法,或者实现权利要求12所述的定位信息确定方法。
CN202110622105.0A 2021-06-04 2021-06-04 伪距观测数据修复方法、定位信息确定方法及装置 Active CN113093250B (zh)

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