CN113189629A - 一种卫星导航系统中观测值的管理方法 - Google Patents
一种卫星导航系统中观测值的管理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113189629A CN113189629A CN202110438170.8A CN202110438170A CN113189629A CN 113189629 A CN113189629 A CN 113189629A CN 202110438170 A CN202110438170 A CN 202110438170A CN 113189629 A CN113189629 A CN 113189629A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- satellites
- satellite
- total number
- values
- observation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007726 management method Methods 0.000 title abstract description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 14
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 208000028257 Joubert syndrome with oculorenal defect Diseases 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 241000337007 Oceania Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
- G01S19/43—Determining position using carrier phase measurements, e.g. kinematic positioning; using long or short baseline interferometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
- G01S19/25—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS
- G01S19/258—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS relating to the satellite constellation, e.g. almanac, ephemeris data, lists of satellites in view
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
- G01S19/30—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system code related
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
本申请实施例公开了一种卫星导航系统中观测值的管理方法。所述方法包括：确定矩阵列表中相同GPS时间的观测值对应的卫星，得到卫星列表；以及，确定所述观测值的总数；利用预先设置的筛选条件对卫星的总数和观测值的总数进行过滤，得到M个卫星的N个观测值作为卫星观测值，其中M为小于预设的卫星总数上限值的正整数，N为小于预设的观测值总数上限值的正整数。
Description
技术领域
本申请实施例涉及信息处理领域，尤指一种卫星导航系统中观测值的管理方法。
背景技术
随着全球卫星导航系统的发展，全球系统有美国的GPS(Global PositioningSystem，全球定位系统)、俄罗斯的Glonass(Global Navigation Satellite Sysstem，全球卫星导航系统)、欧洲的Galileo(伽利略)系统、中国的北斗卫星导航系统，区域系统有日本的QZSS(Quasi-Zenith Satellite System，准天顶卫星系统)、印度的IRNSS(IndianRegional Navigation Satellite System，印度区域导航卫星系统)，增强系统有美国的WAAS(Wide Area Augmentation System，广域增强系统)、欧洲的EGNOS(EuropeanGeostationary Navigation Overlay Service，欧洲地球静止导航重叠服务)系统和日本的MSAS(Multi-Functional Satellite Augmentation System，多功能卫星增强系统)等。各卫星导航系统不断完善，如中国的北斗卫星导航系统，近年来不断增加卫星并提供了全球服务。目前在部分地区，在开阔的无干扰的环境下，会出现收到超过60颗卫星的情况，而每颗卫星又有多个频点的观测值，按所有卫星的所有频点观测值数量计算，会出现接近200个观测值的情况。
在实际应用中，如果观测值数量多，进行定位结算的复杂度也会大幅度提高，不但消耗CPU的运行资源，也会占用更多的内存。
发明内容
为了解决上述任一技术问题，本申请实施例提供了一种卫星导航系统中观测值的管理方法。
为了达到本申请实施例目的，本申请实施例提供了一种卫星导航系统中观测值的管理方法，包括：
确定矩阵列表中相同GPS时间的观测值对应的卫星，得到卫星列表；以及，确定所述观测值的总数；
利用预先设置的筛选条件对卫星的总数和观测值的总数进行过滤，得到M个卫星的N个观测值作为卫星观测值，其中M为小于预设的卫星总数上限值的正整数，N为小于预设的观测值总数上限值的正整数。
一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上文所述的方法。
一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文所述的方法。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
通过确定矩阵列表中相同GPS时间的观测值对应的卫星，得到卫星列表；以及，确定所述观测值的总数；并利用预先设置的筛选条件对卫星的总数和观测值的总数进行过滤，得到M个卫星的N个观测值作为卫星观测值，使得过滤后的观测值的总数和对应的卫星总数均小于上限值，有效降低矩阵维度，提高矩阵运算的效率。
本申请实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例的实施例一起用于解释本申请实施例的技术方案，并不构成对本申请实施例技术方案的限制。
图1为相关技术中提供的定位精度与观测值的关系图；
图2为本申请实施例提供的卫星导航系统中观测值的管理方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的确定卫星观测值的方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的确定基站观测值的方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请实施例的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在实现本申请过程中，发现相关技术中存在如下问题，包括：
无论哪种定位算法，定位精度和观测值数量有一定的关联。图1为相关技术中提供的定位精度与观测值的关系图。如图1所示，横轴表示观测值数量，纵轴表示定位精度。为了更直观的显示变化幅度的关系，纵轴实际是与精度相关的DOP(Dilution Of Precision，精度因子)的倒数，其中，DOP值越小，即DOP的倒数越大，卫星的几何分布就越好，计算出来的定位精度就越高。
从图1可以看出，随着观测值数量的增加，定位精度会有不同幅度的提高，从0到100个观测值，定位精度的提高幅度明显要高，但当观测值数量到一定数量(如110个)，定位精度增长幅度已经没有多么明显了，此时观测值数量多，进行定位结算的复杂度也会大幅度提高，不但消耗CPU的运行资源，也会占用更多的内存。
基于上述分析，本申请实施例提供如下解决方案，包括：
图2为本申请实施例提供的卫星导航系统中观测值的管理方法的流程图。如图2所示，所述方法包括：
步骤201、确定矩阵列表中相同GPS时间的观测值对应的卫星，得到卫星列表；以及，确定所述观测值的总数；
在一个示例性实施例中，同一个卫星在同一个GPS时间在多个频点均有观测值，在统计观测值的总数的同时，还需要进一步确定上述观测值来自于哪个卫星，得到卫星列表。
步骤202、利用预先设置的筛选条件对卫星的总数和观测值的总数进行过滤，得到M个卫星的N个观测值作为卫星观测值，其中M为小于预设的卫星总数上限值的正整数，N为小于预设的观测值总数上限值的正整数。
在一个示例性实施例中，上述筛选条件用于挑选优质的观测值，过滤掉质量差的观测值。
在开阔的无干扰的环境下，卫星观测值数量足够多，且每个卫星的观测值包含多个方面信息，例如，载波信息、伪距信息、多普勒信息等，所有卫星的观测值信息存放在矩阵列表里，定位结算会用到大量的矩阵运算。启用挑选卫星观测值的机制，设定卫星数量上限和观测值数量上限，可降低运算的复杂度和减少内存的使用。
本申请实施例提供的方法，通过确定矩阵列表中相同GPS时间的观测值对应的卫星，得到卫星列表；以及，确定所述观测值的总数；并利用预先设置的筛选条件对卫星的总数和观测值的总数进行过滤，得到M个卫星的N个观测值作为卫星观测值，使得过滤后的观测值的总数和对应的卫星总数均小于上限值，有效降低矩阵维度，提高矩阵运算的效率。
下面对本申请实施例提供的方法进行说明：
在一个示例性实施例中，所述利用预先设置的筛选条件对卫星的总数和观测值的总数进行过滤，包括：
确定在所述GPS时间下处于失锁状态的卫星；
从所述卫星列表中删除处于失锁状态的卫星，得到第一卫星列表；以及，从所述观测值中删除所述处于失锁状态的卫星的观测值，得到第一观测值总数；
判断所述第一卫星列表中的卫星总数是否小于所述卫星总数上限值；以及，判断所述第一观测值总数是否小于所述观测值总数上限值；
如果所述第一卫星总数和所述第一观测值总数均小于各自的上限值，则得到M个卫星的N个观测值作为卫星观测值。
在上述示例性实施例中，可以以上锁时间和预先设置的上锁时间阈值确定处于失锁状态的卫星。
通过将处于失锁状态的卫星以及对应的观测值删除，在有效减少矩阵列表的维度的同时，将质量差的观测值删除，可以保证后续计算的准确性。
在一个示例性实施例中，如果所述第一卫星总数和所述第一观测值总数中有至少一个不小于各自的上限值，所述方法还包括：
确定在所述GPS时间下星历不可用的卫星；
从所述第一卫星列表中删除星历不可用的卫星，得到第二卫星列表；以及，从所述第一观测总数对应的观测值中删除所述星历不可用的卫星的观测值，得到第二观测值总数；
判断所述第二卫星列表中的卫星总数是否小于所述卫星总数上限值；以及，判断所述第二观测值是否小于所述观测值总数上限值；
如果所述第二卫星总数和所述第二观测值总数均小于各自的上限值，则得到M个卫星的N个观测值作为卫星观测值。
处于不可用状态的星历包括不健康的星历和过期的星历。
由于星历处于不可用状态，则该卫星的观测值将不再能作为观测值进行使用，需要删除星历不可用的卫星的观测值。
可以依次过滤QZSS系统、BD2系统、GAL系统、GLO系统以及GPS系统的观测值。进行RTK和DGPS定位解算，都要用到基站提供的各卫星系统的观测值，所以主要从目前大多数CORS基准站支持的卫星系统情况进行排序。QZSS是日本的区域增强卫星系统，其服务主要覆盖东亚及大洋洲区域，其覆盖率远不及其他四大提供全球服务的卫星导航系统，所以很多基准值的接收机不支持该卫星系统。BD2系统因为是四大卫星导航系统中，最后一个提供全球服务的，所以很多CORS网的接收机因没有升级而不支持BD2系统。剩下三个系统，GAL卫星数少，GPS服务最稳定，所以依次排序为GAL，GLO，GPS。
通过将星历不可用的卫星的观测值删除，在有效减少矩阵列表的维度的同时，将质量差的观测值删除，可以保证后续计算的准确性。
在一个示例性实施例中，如果所述第二卫星总数和所述第二观测值总数中有至少一个不小于各自的上限值，所述方法还包括：
获取所述第二卫星列表中GZSS系统和北斗卫星导航系统的卫星的PRN(PseudoRandom Noise,伪随机噪声)码；
对每个卫星，将卫星的PRN码与所述卫星所属的导航系统的PRN码的筛选条件进行比对，得到比对结果；从所述第二卫星列表中删除比对结果为不符合的卫星，得到第三卫星列表，以及，从所述第二观测总数对应的观测值中删除所述比对结果为不符合的卫星的观测值，得到第三观测值总数，以此类推；直到第三卫星列表中卫星总数和第三观测值总数均小于各自的上限值或者所述第二卫星列表中GZSS系统和北斗卫星导航系统的卫星均比对完成为止。
在不同导航系统中，PRN码的筛选条件不同。以QZSS系统为例，根据卫星的PRN大小，按照从大到小进行过滤；以北斗卫星导航系统为例，可以将PRN的数值大于等于198的观测值过滤掉，且过滤的顺序是按照PRN的数值从大到小的顺序。
在一个示例性实施例中，如果GZSS系统和北斗卫星导航系统的卫星均比对完成之后，所述方法还包括：
根据GLO系统中参数CN0的数值从小到大的顺序，对GLO系统的观测值进行过滤。。
如果所述第二卫星列表中全部卫星均比对完成后，如果第三卫星列表中卫星总数和第三观测值总数中至少一个不小于各自的上限值，则可以对GLO系统的观测值进行过滤，按照参数CN0的数值从小到大的顺序进行过滤。其中，CN0是卫星信号的载波与噪声的比，简称载噪比，载噪比数值越大，信号质量越好，进行定位解算的精度就越高。
如果在对GLO系统的观测值进行过滤后，得到的卫星总数和观测值总数中至少一个不小于各自的上限值，则强制过滤掉剩余超出观测值上限或卫星数上限的观测值。
在执行过滤过程中，如果过滤操作得到的卫星总数和观测值总数均小于各自的上限值，则停止过滤操作。
在一个示例性实施例中，所述方法还包括：
在将每个卫星的PRN码与所述卫星所属的导航系统的PRN码的筛选条件进行比对时，获取根据导航系统设置的比对顺序；
按照所述比对顺序，对同一个导航系统的卫星的PRN码进行比对。
综上可以看出，筛选卫星观测值所需执行的筛选条件依次包括：
1、利用处于失锁状态的卫星进行过滤；
2、利用不可用的星历的卫星进行过滤；
3、利用QZSS系统中卫星的PRN码的数值进行过滤；
4、利用北斗卫星导航系统中卫星的PRN码的数值进行过滤；；
5、利用GLO系统的CN0的数值进行过滤；
6、强制过滤掉剩余超出观测值上限或卫星数上限的观测值观测值。
通过测试总结发现，在挑选卫星观测值时，可通过前四步就可以满足卫星数上限和观测值上限的限制；从长远考虑，各卫星系统还会升级扩展，所以保留后两步。
在一个示例性实施例中，在得到M个卫星的N个观测值作为卫星观测值之后，所述方法还包括：
根据所述M个卫星的PRN码生成PRN列表；
在解码差分数据过程中，在得到所述差分数据的PRN码后，判断所述差分数据的PRN码是否在所述PRN列表中；
如果所述差分数据的PRN码在所述PRN列表中，则将所述差分数据作为基站观测值。
基站观测值的过滤放在解码差分数据的环节，当解出差分数据的卫星PRN时，先判断是否在PRN列表里，若PRN在列表里，则继续解码该观测值的剩余信息，并将这一条完整的观测值赋值追加到存放基站观测值的数据结构里；若不在列表里，则直接退出这条观测值的解码，寻找并解码下一条观测值。
基于上层的PRN列表完成对基站观测值的过滤，保证过滤后得到的基站观测值能够与卫星观测值的配合使用。
在一个示例性实施例中，根据所述M个卫星的PRN码生成PRN列表，包括：
判断所述数值M是否大于预设的PRN列表的个数阈值；
如果所述数值M不大于所述PRN列表的个数阈值，则计算所述PRN列表的个数阈值与所述数值M之间的个数差值i；
确定所有卫星最后一次出现时间；
选择最后一次出现时间与所述GPS时间的差值满足预设时间条件的i个卫星作为目标卫星，将所述目标卫星的PRN码增加到所述PRN列表中；
其中，i为正整数。
例如，把卫星观测值中卫星的PRN存到PRN列表；若PRN列表不足PRN列表的个数阈值，则根据记录的所有卫星最后一次出现的时间，选择离当前时间最近的星，将其PRN存入PRN列表。
在一个示例性实施例中，所述PRN列表的个数阈值的取值与所述卫星总数上限值的取值相等。
PRN列表个数与卫星总数上限一致，可充分利用存储和尽量多的卫星信息。比如PRN列表个数为M，卫星总数上限为N。当M<N时,则(N-M)个卫星的PRN无法存入PRN列表，就得过滤掉，也就无法使用到这些卫星的观测值进行定位解算。当M>N,则PRN列表会有(M-N)个位置一直不会赋值，而浪费存储空间。
下面对本申请实施例提供的方法进行说明：
不同的定位算法，用到的观测值也不同。比如单点定位只需要自身天线捕获的卫星观测值，而DGPS(Differential Global Position System，差分全球定位系统)和RTK(Real-Time Kinematic，实时动态)定位，除了自身天线的卫星观测值，还需要基站的观测值，所以挑选卫星观测值和基站观测值的方法包含两部分，一是挑选卫星观测值RANGE的方法，二是挑选基站观测值BASERANGE的方法。
本申请实施例提供的方案可以应用于基于RTK/DGPS/单点定位的接收机或者模块或者板卡。
图3为本申请实施例提供的确定卫星观测值的方法的流程图。如图3所示，确定RANGE的实现方式包括：
设置观测值总数上限值为110，卫星总数上限值为50。挑选优质的观测值，即是过滤掉质量差的观测值，下面对过滤的判断条件和过滤顺序进行说明，其中，在过滤步骤得到的结果满足卫星总数上限值和观测值总数上限值两个过滤条件时，退出过滤操作：
步骤301、获取观测值，并统计观测值总数；
如果观测值总数小于50，则将收到的观测值作为定位结算的观测值；
如果观测值总数大于50，则执行步骤302。
步骤302、确定观测值对应的卫星总数和观测值总数；
如果卫星总数小于等于50，且观测值总数小于或等于110，则将收到的观测值作为定位结算的观测值；
如果卫星总数大于50，或观测值总数大于110，则执行步骤303。
步骤303、从预先存储的各卫星的观测值中，确定处于失锁状态的卫星，并删除所述处于失锁状态的卫星的观测值；
在上述步骤中，可以删除所有上锁时间LOCKTIME小于上锁时间阈值的观测值，其中，上锁时间阈值的取值可以为0.01。
以在130424000毫秒时刻卫星的上锁时间LOCKTIME为例进行说明：
MS:130424000,LOCKT<0.01GLOPRN:64
MS:130424000,LOCKT<0.01GLOPRN:55
MS:130424000,LOCKT<0.01BDPRN:165
如上在130424000毫秒时刻，GLO系统的64号和55号卫星、BD系统的165号卫星的LOCKTIME都小于0.01，则可以确定上述3个卫星失锁，则剔除上述3个卫星的观测值。
经步骤303处理后，如果卫星总数小于等于50，且观测值总数小于或等于110，则将处理后剩余的观测值作为定位结算的观测值；如果卫星总数大于50，或观测值总数大于110，则执行步骤304。
步骤304、根据卫星的星历的可用状态对卫星进行筛选，再利用各个导航系统中的PRN码对筛选后剩余的卫星的观测值进行筛选；
处于不可用状态的星历包括不健康的星历和过期的星历。
以在130424000毫秒时刻卫星的星历的状态为例进行说明：
MS:130424000,TotalSatNum:50,QZSSSatNum:3,GLOSatNum:8,BDSatNum:21,GPSSatNum:10,GALSatNum:8
TotalObsNum:111,QZSSObsNum:6,GLOObsNum:16,BDObsNum:54,GPSObsNum:20,GALObsNum:15
MS:130424000,Invalid ephem health GLOPRN:53
如上在130424000毫秒时刻，经过前一步的过滤后的统计结果为共有50颗卫星，111个观测值。
根据卫星数不超过上限50且观测值数不超过上限110的要求，目前观测值的数量还不满足要求，需要进一步过滤，因此，在以星历为GLOPRN＝53的卫星的星历不健康时，则过滤掉53号卫星对应两个频点的观测值。过滤后，TotalSatNum＝49，TotalObsNum:109。
以在139150000毫秒时刻卫星的星历的状态为例进行说明：
MS:139150000,TotalSatNum:52,QZSSSatNum:3,GLOSatNum:8,BDSatNum:21,GPSSatNum:10,GALSatNum:10
TotalObsNum:112,QZSSObsNum:6,GLOObsNum:14,BDObsNum:53,GPSObsNum:19,GALObsNum:20
MS:139150000,InvalidE Expired GPSPRN:13
如上在139150000毫秒时刻，经过前一步的过滤后的统计结果：共有52颗卫星，112个观测值。
根据卫星数不超过上限50且观测值数不超过上限110的要求，目前卫星总数和观测值的数量均不满足要求，需要进一步过滤，因此，在GPSPRN＝13的卫星的星历过期，则过滤掉13号卫星对应两个频点的观测值。过滤后，TotalSatNum＝51，TotalObsNum:110。
经步骤304处理后，如果卫星总数小于等于50，且观测值总数小于或等于110，则将处理后剩余的观测值作为定位结算的观测值；如果卫星总数大于50，或观测值总数大于110，则执行步骤305。
以139150000毫秒时刻为例进行说明，只有一颗星星历不健康，过滤后，还不满足卫星数不超过上限50的规则，所以后面又根据下一步的规则，依照导航系统的PRN码对观测值进行删除。在对各个导航系统的观测值进行过滤时，可以依次过滤QZSS BD2 GLO GALGPS系统对应PRN伪随机噪声码(pseudo random noise code)的观测值。
步骤305、过滤QZSS的观测值，根据PRN码数值的大小，按照从大到小的顺序进行过滤；
以在130424000毫秒时刻QZSS系统的卫星进行过滤为例进行说明：
MS:130424000,TotalSatNum:52,QZSSSatNum:4,GLOSatNum:9,BDSatNum:21,GPSSatNum:10,GALSatNum:8
TotalObsNum:108,QZSSObsNum:8,GLOObsNum:14,BDObsNum:50,GPSObsNum:20,GALObsNum:16
MS:130424000,Del QZSSPRN:39
MS:130424000,Del QZSSPRN:35
如上在130424000毫秒时刻，经过前两步的过滤后的统计结果：共有52颗卫星，111个观测值。
根据卫星数不超过上限50且观测值数不超过上限110的要求，根据PRN号从大到小，先后过滤掉QZSS的39号星和35号星。而这两颗星分别都有两个频点的观测值，所以过滤后，TotalSatNum＝52，TotalObsNum:104。
经步骤305处理后，如果卫星总数小于等于50，且观测值总数小于或等于110，则将处理后剩余的观测值作为定位结算的观测值；如果卫星总数大于50，或观测值总数大于110，则执行步骤306。
步骤306、过滤北斗PRN>＝198的观测值，根据PRN码的数值大小，按照从大到小的顺序进行过滤；
以在130424000毫秒时刻北斗系统的卫星进行过滤为例进行说明：
MS:134099000,TotalSatNum:52,QZSSSatNum:0,GLOSatNum:9,BDSatNum:22,GPSSatNum:13,GALSatNum:8
TotalObsNum:116,QZSSObsNum:0,GLOObsNum:18,BDObsNum:56,GPSObsNum:26,GALObsNum:16
MS:130424000,Del BD2PRN:220
MS:130424000,Del BD2PRN:219
如上在130424000毫秒时刻，经过前三步的过滤后的统计结果：共有52颗卫星，116个观测值，根据卫星数不超过上限50且观测值数不超过上限110的要求，根据PRN号从大到小，先后过滤掉BD的220号星和219号星。而这两颗星分别都有三个频点的观测值，所以过滤后，TotalSatNum＝50，TotalObsNum:110。
经步骤306处理后，如果卫星总数小于等于50，且观测值总数小于或等于110，则将处理后剩余的观测值作为定位结算的观测值；如果卫星总数大于50，或观测值总数大于110，则执行步骤307。
步骤307、过滤GLO的观测值，根据CN0数值从小到大的顺序进行过滤；
其中，CN0是卫星信号的载波与噪声的比，简称载噪比，载噪比数值越大，信号质量越好，进行定位解算的精度就越高。
经步骤307处理后，如果卫星总数小于等于50，且观测值总数小于或等于110，则将处理后剩余的观测值作为定位结算的观测值；如果卫星总数大于50，或观测值总数大于110，则执行步骤308。
步骤308、强制过滤掉剩余超出观测值上限或卫星数上限的观测值；并根据剩余观测值的PRN和对应时刻，更新SatPRNList列表
下面对确定BASERANGE的实现方式进行说明：
在DGPS/RTK定位中，需要基BASERANGE和RANGE进行配对使用，所以需要基于RANGE来挑选BASERANGE。根据挑选后剩余的RANGE观测值的情况，更新维护一个卫星号列表(用SatPRNList表示)，该列表的维度上限和过滤RANGE卫星数上限50一致。若RANGE卫星数量等于上限50，则把RANGE中所有卫星的PRN存到SatPRNList列表；若RANGE卫星数不足50，则根据记录的所有卫星最后一次出现的时间，选择离当前时间最近的星，将其PRN存入SatPRNList列表。
图4为本申请实施例提供的确定基站观测值的方法的流程图。如图4所示，基站观测值的过滤放在解码差分数据的环节，所述方法包括：
步骤401、获取原始的差分数据流；
步骤402、判断一条差分数据的数据头并校验确认是否为一条完整的差分数据；
如果确认是一条完整的差分数据，则执行步骤403；否则，继续执行步骤402；
步骤403、解码差分数据，得到卫星的PRN，判断该卫星的PRN是否在卫星号列表SatPRNList里；
若在卫星号列表SatPRNList里，则步骤404；
若不卫星号列表SatPRNList里，则直接退出这条观测值的解码，寻找并解码下一条观测值；
步骤404、继续解码该观测值的剩余信息，形成一条完整的观测值；
步骤405、将得到的完整的观测值进行赋值，并追加到存放基站观测值的数据结构里。
以在149718000毫秒时刻的差分数据进行过滤为例进行说明：
MS:149718000,
PRN 196 is not in SatPRNList
PRN 196 is not in SatPRNList
PRN 199 is not in SatPRNList
PRN 199 is not in SatPRNList
PRN 206 is not in SatPRNList
PRN 206 is not in SatPRNList
如上在149718000毫秒时刻，基于RANGE的SatPRNList，解码每条差分数据的PRN时，判断出卫星196、199和206不在列表里，每颗星又分别有两个观测值，所以都不会出现在BASERANGE里。
本申请实施例提供的方法具有如下优势，包括：
1、降低定位解算的运算量，提高运算效率。
2、减少内存使用。
对比有挑选观测值的版本和没有挑选观测值的版本，以和芯星通的2M内存的UM982模块作为测试载体，通过100次的测试统计分析，在精度指标没有损失的情况下，运行期间的剩余可用内存，100次的均值从293K增加到了475K。
本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上文任一项中所述的方法。
本申请实施例提供一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文任一项中所述的方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
Claims (10)
1.一种卫星导航系统中观测值的管理方法，包括：
确定矩阵列表中相同GPS时间的观测值对应的卫星，得到卫星列表；以及，确定所述观测值的总数；
利用预先设置的筛选条件对卫星的总数和观测值的总数进行过滤，得到M个卫星的N个观测值作为卫星观测值，其中M为小于预设的卫星总数上限值的正整数，N为小于预设的观测值总数上限值的正整数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预先设置的筛选条件对卫星的总数和观测值的总数进行过滤，包括：
确定在所述GPS时间下处于失锁状态的卫星；
从所述卫星列表中删除处于失锁状态的卫星，得到第一卫星列表；以及，从所述观测值中删除所述处于失锁状态的卫星的观测值，得到第一观测值总数；
判断所述第一卫星列表中的卫星总数是否小于所述卫星总数上限值；以及，判断所述第一观测值总数是否小于所述观测值总数上限值；
如果所述第一卫星总数和所述第一观测值总数均小于各自的上限值，则得到M个卫星的N个观测值作为卫星观测值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，如果所述第一卫星总数和所述第一观测值总数中有至少一个不小于各自的上限值，所述方法还包括：
确定在所述GPS时间下星历不可用的卫星；
从所述第一卫星列表中删除星历不可用的卫星，得到第二卫星列表；以及，从所述第一观测总数对应的观测值中删除所述星历不可用的卫星的观测值，得到第二观测值总数；
判断所述第二卫星列表中的卫星总数是否小于所述卫星总数上限值；以及，判断所述第二观测值是否小于所述观测值总数上限值；
如果所述第二卫星总数和所述第二观测值总数均小于各自的上限值，则得到M个卫星的N个观测值作为卫星观测值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果所述第二卫星总数和所述第二观测值总数中有至少一个不小于各自的上限值，所述方法还包括：
获取所述第二卫星列表中准天顶卫星系统GZSS和北斗卫星导航系统的卫星的伪随机噪声PRN码；
对每个卫星，将卫星的PRN码与所述卫星所属的导航系统的PRN码的筛选条件进行比对，得到比对结果；从所述第二卫星列表中删除比对结果为不符合的卫星，得到第三卫星列表，以及，从所述第二观测总数对应的观测值中删除所述比对结果为不符合的卫星的观测值，得到第三观测值总数，以此类推；直到第三卫星列表中卫星总数和第三观测值总数均小于各自的上限值或者所述第二卫星列表中GZSS系统和北斗卫星导航系统的卫星均比对完成为止。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果GZSS系统和北斗卫星导航系统的卫星均比对完成之后，所述方法还包括：
根据伽利略GLO系统中参数CN0的数值从小到大的顺序，对GLO系统的观测值进行过滤。
6.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，在得到M个卫星的N个观测值作为卫星观测值之后，所述方法还包括：
根据所述M个卫星的PRN码生成PRN列表；
在解码差分数据过程中，在得到所述差分数据的PRN码后，判断所述差分数据的PRN码是否在所述PRN列表中；
如果所述差分数据的PRN码在所述PRN列表中，则将所述差分数据作为基站观测值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述M个卫星的PRN码生成PRN列表，包括：
判断所述数值M是否大于预设的PRN列表的个数阈值；
如果所述数值M不大于所述PRN列表的个数阈值，则计算所述PRN列表的个数阈值与所述数值M之间的个数差值i；
确定所有卫星最后一次出现时间；
选择最后一次出现时间与所述GPS时间的差值满足预设时间条件的i个卫星作为目标卫星，将所述目标卫星的PRN码增加到所述PRN列表中；
其中，i为正整数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述PRN列表的个数阈值的取值与所述卫星总数上限值的取值相等。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至8任一项中所述的方法。
10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至8任一项中所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110438170.8A CN113189629B (zh) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | 一种卫星导航系统中观测值的管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110438170.8A CN113189629B (zh) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | 一种卫星导航系统中观测值的管理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113189629A true CN113189629A (zh) | 2021-07-30 |
| CN113189629B CN113189629B (zh) | 2023-07-07 |
Family
ID=76978607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110438170.8A Active CN113189629B (zh) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | 一种卫星导航系统中观测值的管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113189629B (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6205377B1 (en) * | 1999-04-27 | 2001-03-20 | Trimble Navigation Ltd | Method for navigation of moving platform by using satellite data supplemented by satellite-calibrated baro data |
| JP2006132949A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Seiko Epson Corp | 測位装置、測位方法および測位プログラム |
| CN101726723A (zh) * | 2008-10-29 | 2010-06-09 | 中国科学院微电子研究所 | 对全球定位系统接收机观测量进行预处理的方法 |
| CN101782640A (zh) * | 2009-01-21 | 2010-07-21 | 联发科技股份有限公司 | 卫星搜索方法及接收机 |
| US20120293366A1 (en) * | 2010-01-27 | 2012-11-22 | Baseband Technologies Inc. | System, method and computer program for ultra fast time to first fix for a gnss receiver |
| JP2013044576A (ja) * | 2011-08-22 | 2013-03-04 | Furuno Electric Co Ltd | 人工衛星ベースの受信機に対するｓｂａｓ支援情報を持ったａｇｐｓサーバ |
| CN103529458A (zh) * | 2013-10-18 | 2014-01-22 | 北京邮电大学 | 卫星捕获方法及装置 |
| CN105022071A (zh) * | 2014-04-18 | 2015-11-04 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种导航卫星序列筛选方法以及装置 |
| US20200110182A1 (en) * | 2017-07-07 | 2020-04-09 | Denso Corporation | Positioning device and positioning method |
| CN112462396A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-09 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 一种高采样率导航卫星钟差的实时并行确定方法 |
-
2021
- 2021-04-22 CN CN202110438170.8A patent/CN113189629B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6205377B1 (en) * | 1999-04-27 | 2001-03-20 | Trimble Navigation Ltd | Method for navigation of moving platform by using satellite data supplemented by satellite-calibrated baro data |
| JP2006132949A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Seiko Epson Corp | 測位装置、測位方法および測位プログラム |
| CN101726723A (zh) * | 2008-10-29 | 2010-06-09 | 中国科学院微电子研究所 | 对全球定位系统接收机观测量进行预处理的方法 |
| CN101782640A (zh) * | 2009-01-21 | 2010-07-21 | 联发科技股份有限公司 | 卫星搜索方法及接收机 |
| US20120293366A1 (en) * | 2010-01-27 | 2012-11-22 | Baseband Technologies Inc. | System, method and computer program for ultra fast time to first fix for a gnss receiver |
| JP2013044576A (ja) * | 2011-08-22 | 2013-03-04 | Furuno Electric Co Ltd | 人工衛星ベースの受信機に対するｓｂａｓ支援情報を持ったａｇｐｓサーバ |
| CN103529458A (zh) * | 2013-10-18 | 2014-01-22 | 北京邮电大学 | 卫星捕获方法及装置 |
| CN105022071A (zh) * | 2014-04-18 | 2015-11-04 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种导航卫星序列筛选方法以及装置 |
| US20200110182A1 (en) * | 2017-07-07 | 2020-04-09 | Denso Corporation | Positioning device and positioning method |
| CN112462396A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-09 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 一种高采样率导航卫星钟差的实时并行确定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113189629B (zh) | 2023-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104570022B (zh) | 一种基于dsp的多系统兼容gnss接收机及其接收系统 | |
| EP2307901B1 (en) | Location specific search for regional satellite vehicles | |
| JP4897824B2 (ja) | 衛星ナビゲーションの方法、及び、拡散スペクトラムソフトウェア受信機 | |
| US20070093257A1 (en) | Aggregating location accuracy data to estimate accuracy of a wireless locating system | |
| US7612714B2 (en) | Satellite search method | |
| JP5675319B2 (ja) | ハイブリッド衛星測位受信機 | |
| US10641902B2 (en) | Method of collaborative determination of positioning errors of a satellite-based navigation system | |
| JP6733619B2 (ja) | 測位装置 | |
| CN115993623B (zh) | 一种自适应选星方法、装置、设备及可读存储介质 | |
| US20210190965A1 (en) | System and method for improved gnss sensitivity via combining acquisition and track correlation hypotheses | |
| JP2011522254A (ja) | 衛星測位システム信号を処理するための方法および装置 | |
| DE102009044630A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung für eine Synchronisation von schwachen Datenbits bei einem Positionsbestimmungssystem | |
| CN111435167A (zh) | 一种基于北斗三号的接收机数据质量分析方法和装置 | |
| CN114002712B (zh) | 基于数据自适应选择的gnss实时卫星钟差确定系统及方法 | |
| CN113189629A (zh) | 一种卫星导航系统中观测值的管理方法 | |
| CN111107497A (zh) | 基站指纹库数据源补充方法、装置、服务器及存储介质 | |
| CN114578400B (zh) | 多基站星历合并方法 | |
| US8154446B2 (en) | Method for acquiring signal of satellite | |
| JP2021067673A (ja) | 画像解析システム、画像解析方法、および画像解析プログラム | |
| CN109613570B (zh) | 一种通用bpsk/qpsk/boc导航信号跟踪方法 | |
| CN116150295A (zh) | 一种瓦片数据的局部更新方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN109769042B (zh) | 一种定位方法及装置 | |
| US20090276196A1 (en) | Estimation of probability of lambda failure through employment of lookup table | |
| CN117008166A (zh) | 定位质量评估方法、装置、设备、存储介质和程序产品 | |
| CN117724125B (zh) | 一种基于一致性的观测数据的质量控制方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 100094 room A301, Beidou Xingtong building, 7 Fengxian East Road, Haidian District, Beijing Patentee after: UNICORE COMMUNICATIONS Inc. Country or region after: China Patentee after: Core and material (Shanghai) Technology Co.,Ltd. Address before: 100094 room A301, Beidou Xingtong building, 7 Fengxian East Road, Haidian District, Beijing Patentee before: UNICORE COMMUNICATIONS Inc. Country or region before: China Patentee before: UNICORECOMM (SHANGHAI) TECHNOLOGY CO.,LTD. |