CN114035216A - 定位方法、装置、设备以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种定位方法、装置、设备、存储介质以及程序产品,涉及计算机技术领域,尤其涉及定位技术、卫星导航技术领域。具体实现方案为:获取目标对象的卫星观测数据、广播星历数据和状态空间数据;利用状态空间数据对广播星历数据进行误差校正;根据校正后的广播星历数据和卫星观测数据,确定目标定位模型;以及对目标定位模型进行解算操作,得到目标对象的位置数据。
Description
技术领域
本公开涉及计算机技术领域,尤其涉及定位技术、卫星导航技术领域。
背景技术
随着位置服务需求的增长,大众对定位精度的要求越来越高。如今,智能手机已成为人们生活中不可或缺的工具。由于硬件条件的限制,智能手机集成的低成本线性极化天线和低成本、低功耗的导航芯片导致智能手机的定位精度较低。
发明内容
本公开提供了一种定位方法、装置、设备、存储介质以及程序产品。
根据本公开的一方面,提供了一种定位方法,包括:获取目标对象的卫星观测数据、广播星历数据和状态空间数据;利用所述状态空间数据对所述广播星历数据进行误差校正;根据校正后的所述广播星历数据和所述卫星观测数据,确定目标定位模型;以及对所述目标定位模型进行解算操作,得到所述目标对象的位置数据。
根据本公开的另一方面,提供了一种定位装置,包括:获取模块,用于获取目标对象的卫星观测数据、广播星历数据和状态空间数据;校正模块,用于利用所述状态空间数据对所述广播星历数据进行误差校正;确定模块,用于根据校正后的所述广播星历数据和所述卫星观测数据,确定目标定位模型;以及解算模块,用于对所述目标定位模型进行解算操作,得到所述目标对象的位置数据。
本公开的另一个方面提供了一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本公开实施例所示的方法。
根据本公开实施例的另一方面,提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开实施例所示的方法。
根据本公开实施例的另一方面,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现本公开实施例所示方法的步骤。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案,不构成对本公开的限定。其中:
图1A是根据本公开实施例的定位方法、装置、电子设备和存储介质的应用场景示意图;
图1B示意性公开了根据本公开实施例的定位方法的示意图;
图2示意性示出了根据本公开的实施例的定位方法的流程图;
图3示意性示出了根据本公开的实施例的对广播星历数据进行误差校正的方法的流程图;
图4示意性示出了根据本公开的实施例的确定目标定位模型的方法的流程图;
图5示意性示出了根据本公开的实施例的确定目标定位模型的方法的流程图;
图6示意性示出了根据本公开另一实施例的定位方法的示意图;
图7示意性示出了根据本公开实施例的定位装置的框图;以及
图8示意性示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明,其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解,应当将它们认为仅仅是示范性的。因此,本领域普通技术人员应当认识到,可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改,而不会背离本公开的范围和精神。同样,为了清楚和简明,以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
以下将结合图1A对本公开提供的定位方法和装置的应用场景进行描述。
图1A是根据本公开实施例的定位方法、装置、电子设备和存储介质的应用场景示意图。需要注意的是,图1A所示仅为可以应用本公开实施例的应用场景的示例,以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容,但并不意味着本公开实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。
如图1A所示,该应用场景100可以包括终端设备101、卫星导航系统102和服务器103。网络用以在终端设备101和服务器103之间提供通信链路的介质。网络可以包括各种连接类型,例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
用户可以使用终端设备101通过网络与服务器103交互,以接收或发送消息等。终端设备101上可以安装有各种通讯客户端应用,例如地图导航类应用、购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等(仅为示例)。
终端设备101可以是具有GNSS(全球导航卫星系统)导航芯片以及处理核心并且支持网络通信的各种电子设备,包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。
终端设备101还可以用于接收广播星历数据,通过解析广播星历数据,可以得到卫星的轨道数据与钟差数据等。
卫星导航系统102可以用于提供导航服务,例如可以包括北斗卫星导航系统、GPS(全球定位系统)、GLONASS(格洛纳斯)卫星导航系统、Galileo(伽利略)卫星定位系统等。
终端设备101可以对卫星导航系统102的卫星进行通讯,以获取伪距、信噪比、载波相位、多普勒观测值、相位跟踪指示参数(accumulated delta range state,ADRS)等数据。
服务器103可以是提供实时服务(Real-time service,RTS)的服务器,例如国际GNSS服务组织(International GNSS Service,IGS)或其他机构所设置的用于提供实时状态空间数据的服务器。
终端设备101可以利用NTRIP(Networked Transport of RTCM via InternetProtocol,通过互联网进行RTCM网络传输的协议)从服务器103获取实时的状态空间数据(State Space Representation,SSR)。
基于上述应用场景,图1B示意性公开了根据本公开实施例的定位方法的示意图。
如图1B所示,根据本公开的实施例,终端设备101可以通过NTRIP客户端与服务器103建立基于NTRIP的连接,然后利用该连接从服务器103获取SSR数据流。然后可以通过对SSR数据流进行解密,得到轨道改正量、钟差改正量和电离层延迟改正量等。
另一方面,终端设备101可以定时调用用于获取GNSS数据的应用程序接口(Application Programming Interface,API),以获取GNSS导航芯片观测得到的原始广播星历数据和原始观测数据。其中,调用的时间间隔可以根据实际需要进行设置。示例性地,本实施例中,终端设备101可以每秒调用一次。然后可以对原始广播星历数据进行解码,得到广播星历数据,对原始观测数据进行解析,得到卫星观测数据。示例性地,本实施例中,原始广播星历数据可以为RTCM格式的二进制导航数据。RTCM格式是由国际海运事业无线电技术委员会(Radio Technical Commission for Maritime services,RTCM)提出的GNSS差分信号格式定义的。
根据本公开的实施例,在得到轨道改正量、钟差改正量和电离层延迟改正量、广播星历数据和卫星观测数据等数据后,可以利用终端设备101的高精定位处理核心进行高精定位解算,输出高精定位信息。
本公开的技术方案中,所涉及的卫星观测数据、广播星历数据和状态空间数据、位置数据等数据的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理,均符合相关法律法规的规定,且不违背公序良俗。
图2示意性示出了根据本公开的实施例的定位方法的流程图。
如图2所示,该定位方法200可以包括操作S210~S240。该方法200例如可以由上文所示的终端设备执行。
在操作S210,获取目标对象的卫星观测数据、广播星历数据和状态空间数据。
然后,在操作S220,利用状态空间数据对广播星历数据进行误差校正。
在操作S230,根据校正后的广播星历数据和卫星观测数据,确定目标定位模型。
在操作S240,对目标定位模型进行解算操作,得到目标对象的位置数据。
根据本公开的实施例,通过利用实时播发的的状态空间表达数据,修正广播星历数据中的卫星轨道、钟差和电离层延迟等数据,根据修正后卫星观测数据进行定位,可以提高定位精度。
根据本公开的实施例,目标对象例如可以包括上文所示的终端设备。
根据本公开的实施例,卫星观测数据例如可以包括信噪比、多个历元的伪距和多普勒观测值等数据。广播星历数据例如可以包括轨道数据和钟差等数据。
根据本公开的实施例,例如可以通过调用操作系统的导航卫星观测数据获取接口,获取卫星观测数据和广播星历数据。其中,操作系统例如可以包括安卓系统(Android)。导航卫星观测数据获取接口例如可以包括用于获取GNSS观测值的应用程序接口。
根据本公开的实施例,在获得卫星观测数据之后,还可以对卫星观测数据进行预处理,以剔除其中的异常数据,也即粗差。基于此,可以对多个历元的伪距进行差分,确定伪距探测量,并删除多个历元的伪距中伪距探测量超过第一阈值的伪距。另外,还可以对多个历元的多普勒观测值进行差分,确定多普勒探测量,并删除多个历元的多普勒观测值中多普勒探测量超过第二阈值的多普勒探测值。
根据本公开的另一实施例,还可以对多普勒观测值进行平滑处理,得到伪距参考值。然后根据伪距参考值修正伪距。由于多普勒观测值精度比伪距高很多,因此,通过多普勒平滑方式构建新的伪距,可以提高伪距的精度。
根据本公开的另一些实施例,除了信噪比、多个历元的伪距和多普勒观测值之外,卫星观测数据还包括载波相位。基于此,还可以通过以下方法中的至少一种确定载波相位是否异常:相位跟踪指示参数法、多普勒探周跳法、电离层残差法和高次差法,删除异常的载波相位。
载波相位是实现高精定位的关键,其异常判断十分重要。而终端设备由于天线较差,芯片功耗低,载波相位极易出现异常。根据本公开的实施例,通过采用上述多种方法对载波相位进行异常判断,可以提高定位精度。另外,本公开实施例的定位方法可降低对基站的依赖,并且可以降低成本。
根据本公开的实施例,状态空间数据例如可以包括轨道改正量和钟差改正量等数据。
根据本公开的实施例,例如可以预先建立与服务器之间的连接,然后通过与服务器之间的连接获取状态空间数据。示例性地,状态空间数据可以为RTCM格式。相应地,可以基于NTRIP协议建立与服务器的连接,并通过该连接获取RTCM格式的状态空间数据。
根据本公开的实施例,在获得状态空间数据之后,还可以对状态空间数据进行数据处理,以满足后续操作的需要。例如,状态空间数据中的轨道数据提供了卫星切向、法向和径向的改正量,可以将轨道数据转换到地心坐标系下,便于改正广播星历中计算的卫星位置。另外,由于服务器提供的状态空间数据有一定的更新频率,因此,获取的轨道改正量与钟差改正量可能并不对应于当前时刻。基于此,可以根据获取的轨道改正量与钟差改正量,外推得到当前时刻的轨道改正量与钟差改正量。此外,对于状态空间数据还可以利用星历表数据龄期与广播星历数据进行匹配,选择与广播星历数据匹配的状态空间数据。
根据本公开的实施例,状态空间数据可以用于对广播星历数据进行误差校正。下面结合图3对利用状态空间数据对广播星历数据进行误差校正的方法进行说明。
图3示意性示出了根据本公开的实施例的对广播星历数据进行误差校正的方法的流程图。
如图3所示,该对广播星历数据进行误差校正的方法320可以包括在操作S321,利用轨道改正量修正广播星历数据中轨道数据。
在操作S322,利用钟差改正量修正广播星历数据中钟差。
根据本公开的另一些实施例,除了轨道改正量和钟差改正量之外,状态空间数据还可以包括电离层球谐模型。处理轨道数据和钟差之外,广播星历数据还包括电离层延迟。
利用状态空间数据对广播星历数据进行误差校正的方法还可以包括:利用电离层球谐模型数据计算电离层延迟参考值。利用电离层延迟参考值修正电离层延迟。
根据本公开的实施例,在对广播星历数据进行校正后,可以根据校正后的广播星历数据和卫星观测数据,确定目标定位模型。
根据本公开的实施例,卫星观测数据可以包含一个或多个频段的观测数据,即卫星观测数据可以对应单个频段或多个频段。在卫星观测数据对应单个频段和多个频段时,可以使用不同方法的确定目标定位模型。
基于此,下面结合图4对确定目标定位模型的方法进行说明。
图4示意性示出了根据本公开的实施例的确定目标定位模型的方法的流程图。
如图4所示,该对广播星历数据进行误差校正的方法430可以包括在操作S431,确定卫星观测数据是否对应于多个频段。在卫星观测数据对应于多个频段的情况下,执行操作S432。卫星观测数据对应于单个频段的情况下,执行操作S436。
在操作S432,对与多个频段对应的多个卫星观测数据进行消电离组合操作,得到目标卫星观测数据。
在操作S433,确定卫星观测数据是否包含载波相位。在卫星观测数据不包含载波相位的情况下,执行操作S434。在卫星观测数据包含载波相位的情况下,执行操作S435。
在操作S434,根据校正后的轨道数据、钟差和目标卫星观测数据,确定伪距单点定位模型(SPP),作为目标定位模型。
在操作S435,根据校正后的轨道数据、钟差和目标卫星观测数据,确定精密单点定位模型(PPP),作为目标定位模型。
在操作S436,确定卫星观测数据是否包含载波相位。在卫星观测数据不包含载波相位的情况下,执行操作S437。在卫星观测数据包含载波相位的情况下,执行操作S438。
在操作S437,根据校正后的轨道数据、钟差、电离层延迟和卫星观测数据,确定伪距单点定位模型,作为目标定位模型。
在操作S438,根据校正后的轨道数据、钟差、电离层延迟和卫星观测数据,确定精密单点定位模型,作为目标定位模型。
下面结合图5对确定目标定位模型的方法进行说明。
图5示意性示出了根据本公开的实施例的确定目标定位模型的方法的流程图。
如图5所示,该对广播星历数据进行误差校正的方法540可以包括在操作S541,获取初始历元的目标定位模型的参数矩阵和与参数矩阵对应的置信度矩阵。
在操作S542,根据信噪比和随机模型,确定噪声矩阵。
在操作S543,根据初始历元的参数矩阵、置信度矩阵和噪声矩阵,进行卡尔曼滤波操作,以确定目标对象在目标历元的位置数据。
根据本公开的实施例,目标定位模型的参数可以根据需要设置。示例性地,本实施例中,对于伪距单点定位模型,参数例如可以包括三维位置、钟差和速度等。对于伪距单点定位模型,参数例如可以包括三维位置、钟差、对流层延迟、硬件延迟等。其中,三维位置可以根据伪距计算得到。速度可以由多普勒观测值计算得到。
根据本公开的实施例,可以通过事先的质量分析,标定信噪比与伪距噪声的关系,构建信噪比模型。信噪比模型可以用于为不同卫星系统、数据频段的观测值定权。
下面参考图6,结合具体实施例对上文所示的定位方法做进一步说明。本领域技术人员可以理解,以下示例实施例仅用于理解本公开,本公开并不局限于此。
图6示意性示出了根据本公开另一实施例的定位方法的示意图。
在图6中示出了,根据本公开的实施例,可以通过用于获取GNSS观测值的应用程序接口获取GNSS数据。其中,GNSS数据包括伪距、信噪比、载波相位、多普勒观测值、相位跟踪指示参数和原始星历数据。
根据本公开的实施例,可以从国际GNSS服务组织或其他机构的服务器获取RTS数据。其中,RTS数据包括卫星的轨道数据与钟差数据,以及电离层球谐模型数据。
GNSS原始数据和RTS数据经过解码后,还需进行进一步处理,因此在数据准备阶段,可以对伪距、多普勒观测值和载波相位观测值进行预处理,以剔除异常数据。对于伪距与多普勒观测值,可通过历元间差分构建探测量,设置合理阈值对于伪距与多普勒观测值进行异常判断,剔除异常数据。对于载波相位可以采用ADRS标记、多普勒探周跳、电离层残差法和高次差法中的一种或多种方法来进行异常判断,剔除异常数据。
另外,对于轨道数据,可以将轨道数据包含的卫星切向、法向和径向的改正量,转换到大地坐标系下。将轨道数据和钟差数据外推到当前时刻。对于RTS数据,利用星历表数据龄期与星历数据进行匹配,剔除不匹配的数据。其中,历表数据龄期例如可以为GPS系统中的IODE。IODE指星历数据事件,其值表示星历表数据龄期。IODE的值在6小时内不会出现重复。
不同终端设备的硬件差异较大,不同芯片和天线得到的GNSS观测数据不同,具体地不同终端设备在卫星频段、载波可用性和数据质量上存在不同。因此需要针对不同的终端设备,构建不同的定位模型。
基于此,在模型建立阶段,在卫星观测数据包含多频段的观测值的情况下,可以将多频段的观测值进行消电离组合,得到目标观测值。在卫星观测数据仅包含单频段的观测值的情况下,利用电离层球谐模型计算电离层延迟,然后将原观测值减去电离层延迟,得到目标观测值。
本实施例中,不是每一个终端设备都可以获取载波相位。基于此,在观测数据中包含有载波相位观测值的情况下,可以选择使用精密单点定位模型。在观测数据中不包含载波相位观测值的情况下,可以选择使用伪距单点定位模型。
数据质量主要体现在伪距噪声的大小,不同终端设备差异较大,即使是同一个终端设备,在同一时刻,数据质量也有好有坏。因此,可以通过随机模型构建和多普勒平滑伪距对噪声进行处理。例如,可以通过事先的质量分析,标定信噪比观测值与伪距噪声的关系,构建信噪比模型,为不同卫星系统、数据频段的观测值定权。另外,可以根据多普勒观测值进行平滑处理得到新的伪距。由于多普勒观测值精度比伪距高很多,因此通过平滑方式构建新的伪距,可以提高精度。
接下来,在参数解算阶段,对于伪距单点定位模型,参数可以包括三维位置(X、Y、Z),以及终端设备的钟差和载体速度可。本实施例中,对于每种卫星系统可以设置一个钟差。载体速度可由多普勒观测值进行最小二乘解算得到。
对于精密单点定位模型,参数可以包括三维位置(X、Y、Z)、手机钟差、对流层延迟、硬件延迟等。
示例性地,以下以伪距单点定位模型为例,说明参数解算过程。
本实施例中,在初始历元(t),利用伪距单点定位模型计算出三维位置(x(t),y(t),z(t))和钟差(dtr(t))等参数,利用多普勒观测值计算出当前速度vx(t)、vy(t)、vz(t),此时还能得到对应位置钟差和速度的置信度矩阵P(t),输出t时刻的三维位置、钟差等参数作为t时刻的结果。其中,初始时刻的置信度矩阵可以根据经验设置。
在t+1时刻,进行卡尔曼滤波。更具体地,预测t+1的参数与置信度:利用上t历元位置与速度预测当前时刻位置(如x(t+1)=x(t)+v(t)*(t+1-t)),t+1时刻的其它参数如钟差直接等于t时刻钟差。t+1时刻位置等参数的置信度=t时刻置信度+预测过程的噪声。
然后,预测残差计算。更具体地,利用t+1时刻位置与广播星历中的卫星位置,预测卫星与终端设备间距离,即伪距P1,并获取t+1时刻终端设备的伪距观测值P2,两者的差值即为残差v=P1-P2。
接下来,计算噪声。更具体地,当前观测的噪声矩阵可以利用随机模型得到,即可以将信噪比输入随机模型,输出噪声。
接着,利用上述得到参数预测值的置信度矩阵、残差的噪声计算增益矩阵K,其中,K的意义是平衡预测值与当前观测值的矩阵。计算当前滤波后的三维位置等参数与参数的置信度矩阵。并利用t+1时刻的多普勒观测值计算t+1时刻的速度。
类似地,在t+2时刻,利用t+1时刻的三维位置等参数、置信度和速度,重复上述卡尔曼滤波操作,直到计算得到每一历元终端设备的三维位置等位置参数,实现对终端设备的高精度定位。
下面结合图7本公开实施例的定位装置进行说明。
图7示意性示出了根据本公开实施例的定位装置的框图。
如图7所示,定位装置700包括获取模块710、校正模块720、确定模块730和解算模块740。
获取模块710,用于获取目标对象的卫星观测数据、广播星历数据和状态空间数据。
校正模块720,用于利用状态空间数据对广播星历数据进行误差校正。
确定模块730,用于根据校正后的广播星历数据和卫星观测数据,确定目标定位模型。
解算模块740,用于对目标定位模型进行解算操作,得到目标对象的位置数据。
根据本公开的实施例,本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
图8示意性示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备800的框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
如图8所示,设备800包括计算单元801,其可以根据存储在只读存储器(ROM)802中的计算机程序或者从存储单元808加载到随机访问存储器(RAM)803中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 803中,还可存储设备800操作所需的各种程序和数据。计算单元801、ROM 802以及RAM 803通过总线804彼此相连。输入/输出(I/O)接口805也连接至总线804。
设备800中的多个部件连接至I/O接口805,包括:输入单元806,例如键盘、鼠标等;输出单元807,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元808,例如磁盘、光盘等;以及通信单元809,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元809允许设备800通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
计算单元801可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元801的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元801执行上文所描述的各个方法和处理,例如定位方法。例如,在一些实施例中,定位方法可被实现为计算机软件程序,其被有形地包含于机器可读介质,例如存储单元808。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 802和/或通信单元809而被载入和/或安装到设备800上。当计算机程序加载到RAM 803并由计算单元801执行时,可以执行上文描述的定位方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,计算单元801可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行定位方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器,使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互,可以在计算机上实施此处描述的系统和技术,该计算机具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。
服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与VPS服务(″Virtual Private Server″,或简称″VPS″)中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器,或者是结合了区块链的服务器。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本公开保护范围之内。
Claims (17)
1.一种定位方法,包括:
获取目标对象的卫星观测数据、广播星历数据和状态空间数据;
利用所述状态空间数据对所述广播星历数据进行误差校正;
根据校正后的所述广播星历数据和所述卫星观测数据,确定目标定位模型;以及
对所述目标定位模型进行解算操作,得到所述目标对象的位置数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述获取卫星观测数据和广播星历数据包括:
通过调用操作系统的导航卫星数据获取接口,获取所述卫星观测数据和所述广播星历数据。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述获取状态空间数据包括:
通过与服务器之间的连接获取所述状态空间数据。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述卫星观测数据包括信噪比、多个历元的伪距和多普勒观测值。
5.根据权利要求4所述的方法,还包括:
对所述多个历元的伪距进行差分,确定伪距探测量;以及
删除所述多个历元的伪距中伪距探测量超过第一阈值的伪距。
6.根据权利要求4所述的方法,还包括:
对所述多个历元的多普勒观测值进行差分,确定多普勒探测量;以及
删除所述多个历元的多普勒观测值中多普勒探测量超过第二阈值的多普勒探测值。
7.根据权利要求4所述的方法,还包括:
对多普勒观测值进行平滑处理,得到伪距参考值;以及
根据所述伪距参考值修正所述伪距。
8.根据权利要求4所述的方法,其中,所述卫星观测数据还包括载波相位;所述方法还包括:
通过以下方法中的至少一种确定所述载波相位是否异常:相位跟踪指示参数法、多普勒探周跳法、电离层残差法和高次差法;以及
删除异常的所述载波相位。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的方法,其中,所述状态空间数据包括轨道改正量和钟差改正量,所述广播星历数据包括轨道数据和钟差;
所述利用所述状态空间数据对所述广播星历数据进行误差校正,包括:
利用所述轨道改正量修正所述轨道数据;以及
利用所述钟差改正量修正所述钟差。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述根据校正后的所述广播星历数据和所述卫星观测数据,确定目标定位模型,包括:
在卫星观测数据对应于多个频段的情况下,对与所述多个频段对应的多个卫星观测数据进行消电离组合操作,得到目标卫星观测数据;以及
根据校正后的所述轨道数据、所述钟差和所述目标卫星观测数据,确定原始定位模型,
在所述卫星观测数据不包含载波相位的情况下,所述原始定位模型包括伪距单点定位模型;在所述卫星观测数据包含载波相位的情况下,所述原始定位模型包括精密单点定位模型。
11.根据权利要求9所述的方法,其中,所述状态空间数据还包括电离层球谐模型,所述广播星历数据还包括电离层延迟;
所述利用所述状态空间数据对所述广播星历数据进行误差校正,包括:
利用所述电离层球谐模型数据计算电离层延迟参考值;以及
利用所述电离层延迟参考值修正所述电离层延迟。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述根据校正后的所述广播星历数据和所述卫星观测数据,确定目标定位模型,包括:
在卫星观测数据对应于单个频段的情况下,根据校正后的所述轨道数据、所述钟差、所述电离层延迟和所述卫星观测数据,确定所述目标定位模型,
其中,在所述卫星观测数据不包含载波相位的情况下,所述目标定位模型包括伪距单点定位模型;在所述卫星观测数据包含载波相位的情况下,所述目标定位模型包括精密单点定位模型。
13.根据权利要求4至8中任一项所述的方法,其中,所述对所述目标定位模型进行解算操作,得到所述目标对象的位置数据,包括:
获取初始历元的所述目标定位模型的参数和与所述参数对应的置信度;
根据所述信噪比和随机模型,确定噪声;以及
根据所述初始历元的参数、置信度和噪声,进行卡尔曼滤波操作,以确定所述目标对象在目标历元的位置数据。
14.一种定位装置,包括:
获取模块,用于获取目标对象的卫星观测数据、广播星历数据和状态空间数据;
校正模块,用于利用所述状态空间数据对所述广播星历数据进行误差校正;
确定模块,用于根据校正后的所述广播星历数据和所述卫星观测数据,确定目标定位模型;以及
解算模块,用于对所述目标定位模型进行解算操作,得到所述目标对象的位置数据。
15.一种电子设备,包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-13中任一项所述的方法。
16.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-13中任一项所述的方法。
17.一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1-13中任一项所述方法的步骤。
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