CN114185069A - 一种提高北斗定位精度的差分定位方法、装置及系统 - Google Patents

一种提高北斗定位精度的差分定位方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高北斗定位精度的差分定位方法、装置及系统，该方法包括：根据基准站在第一方向上的坐标误差分量及第二方向上的坐标误差分量、测试站在第一方向上的坐标误差分量及第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数及第二方向上的第二坐标误差分量变化函数，确定定位终端相对基准站在第一方向上的第一坐标偏移分量及第二方向上的第二坐标偏移分量，依据第一坐标误差分量变化函数、第二坐标误差分量变化函数、第一坐标偏移分量及第二坐标偏移分量，确定第一方向上的第一坐标误差修正量和第二方向上的第二坐标误差修正量，并对定位终端的定位坐标进行修正。本申请提供的方法、装置及系统可提高定位精度。

Description

一种提高北斗定位精度的差分定位方法、装置及系统
技术领域
本发明属于定位技术技术领域，具体涉及一种提高北斗定位精度的差分定位方法、装置及系统。
背景技术
在卫星定位过程中，由于存在着轨道误差、时钟误差、大气影响、多径效应以及其他误差，解算出的坐标与基准站的已知坐标是不一样的，为降低误差常常需要对定位结果进行修正，从而提高定位精度。
目前，较常用的一种方式是位置差分定位，其基本原理是根据基准站已知的实际坐标及根据卫星定位信号解算出来的定位坐标，计算出坐标偏差量，定位终端在定位时会收到基准站发送的坐标偏差量，并以此对其解算出的定位坐标进行修正，从而提高定位精度。然而，由于定位终端与基准站存在一定的距离，在定位终端处的坐标偏差量与基准站处计算出的坐标偏差量存在差异，因而直接利用基准站所计算出的坐标偏差量来对定位终端所解算出的定位坐标进行修正，其修正后的坐标与实际坐标仍存在较大偏差，导致定位精度较差。
因此，如何提供一种有效的方案，以提高定位终端的定位精度，已成为现有技术中一亟待解决的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高北斗定位精度的差分定位方法、装置及系统，以解决现有的定位技术中所存在的定位精度较差的问题。
第一方面，本发明提供了一种提高北斗定位精度的差分定位方法，应用于北斗定位系统，所述北斗定位系统包括有北斗导航卫星、第一基准站、定位终端以及多个测试站，所述定位终端和所述多个测试站均位于所述第一基准站的信号覆盖范围内，包括：
所述第一基准站根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第一定位坐标；
所述多个测试站中的每个测试站根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第二定位坐标并发送给所述第一基准站；
所述第一基准站根据所述第一定位坐标、各测试站所发送的第二定位坐标、所述第一基准站的实际坐标以及各测试站的实际坐标，确定出所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，所述第一方向与所述第二方向垂直；
所述第一基准站根据所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数以及在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数；
所述定位终端根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第三定位坐标并发送给所述第一基准站；
所述第一基准站根据所述第一定位坐标和所述第三定位坐标，确定出所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第一方向上的第一坐标偏移分量以及所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第二方向上的第二坐标偏移分量；
所述第一基准站依据所述第一坐标误差分量变化函数、所述第二坐标误差分量变化函数、所述第一坐标偏移分量以及所述第二坐标偏移分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量；
所述第一基准站将所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量发送给所述定位终端；
所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
在一个可能的设计中，所述定位终端还位于第二基准站的覆盖范围内，所述方法还包括：
所述定位终端接收所述第二基准站发送的在第一方向上的第三坐标误差修正量、第二方向上的第四坐标误差修正量以及所述第二基准站的第四定位坐标；
所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标，包括：
所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量、所述第二坐标误差修正量、所述第三坐标误差修正量和所述第四坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
在一个可能的设计中，所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量、所述第二坐标误差修正量、所述第三坐标误差修正量和所述第四坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标，包括：
所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量、所述第二坐标误差修正量、所述第三坐标误差修正量、所述第四坐标误差修正量、所述第一坐标偏移分量、所述第二坐标偏移分量、所述定位终端相对于所述第二基准站在所述第一方向上的第三坐标偏移分量以及所述定位终端相对于所述第二基准站在所述第二方向上的第四坐标偏移分量，通过加权算法对所述第三定位坐标进行修正，得到所述定位终端的最终定位坐标。
在一个可能的设计中，所述第二基准站为一个或多个。
在一个可能的设计中，第一方向为经线所在方向，所述第二方向为纬线所在方向。
第二方面，本发明提供了另一种提高北斗定位精度的差分定位方法，应用于与北斗导航卫星通信的基准站，所述基准站的信号覆盖范围内设置有与北斗导航卫星通信多个测试站，包括：
根据接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第一定位坐标；
接收所述多个测试发送的第二定位坐标，所述第二定位坐标是测试站根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出的；
根据所述第一定位坐标、各测试站所发送的第二定位坐标、所述第一基准站的实际坐标以及各测试站的实际坐标，确定出所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，所述第一方向与所述第二方向垂直；
根据所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数以及在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数；
接收定位终端发送的第三定位坐标，所述第三定位坐标是所述定位终端根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出的；
根据所述第一定位坐标和所述第三定位坐标，确定出所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第一方向上的第一坐标偏移分量以及所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第二方向上的第二坐标偏移分量；
依据所述第一坐标误差分量变化函数、所述第二坐标误差分量变化函数、所述第一坐标偏移分量以及所述第二坐标偏移分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量；
将所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量发送给所述定位终端，以便所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
第三方面，本发明提供了提高北斗定位精度的差分定位装置，应用于与北斗导航卫星通信的基准站，所述基准站的信号覆盖范围内设置有与北斗导航卫星通信多个测试站，包括：
计算单元，用于根据接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第一定位坐标；
第一接收单元，用于接收所述多个测试发送的第二定位坐标，所述第二定位坐标是测试站根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出的；
第一确定单元，用于根据所述第一定位坐标、各测试站所发送的第二定位坐标、所述第一基准站的实际坐标以及各测试站的实际坐标，确定出所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，所述第一方向与所述第二方向垂直；
第二确定单元，用于根据所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数以及在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数；
第二接收单元，用于接收定位终端发送的第三定位坐标，所述第三定位坐标是所述定位终端根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出的；
第三确定单元，用于根据所述第一定位坐标和所述第三定位坐标，确定出所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第一方向上的第一坐标偏移分量以及所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第二方向上的第二坐标偏移分量；
第四确定单元，用于依据所述第一坐标误差分量变化函数、所述第二坐标误差分量变化函数、所述第一坐标偏移分量以及所述第二坐标偏移分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量；
发送单元，用于将所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量发送给所述定位终端，以便所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
第四方面，本发明提供了一种提高北斗定位精度的差分定位系统，包括第一基准站、定位终端以及多个测试站，所述定位终端和所述多个测试站均位于所述第一基准站的信号覆盖范围内，所述第一基准站用于根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第一定位坐标；
所述多个测试站中的每个测试站用于根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第二定位坐标并发送给所述第一基准站；
所述第一基准站还用于根据所述第一定位坐标、各测试站所发送的第二定位坐标、所述第一基准站的实际坐标以及各测试站的实际坐标，确定出所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，所述第一方向与所述第二方向垂直；以及
根据所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数以及在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数；
所述定位终端用于根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第三定位坐标并发送给所述第一基准站；
所述第一基准站还用于根据所述第一定位坐标和所述第三定位坐标，确定出所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第一方向上的第一坐标偏移分量以及所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第二方向上的第二坐标偏移分量；
依据所述第一坐标误差分量变化函数、所述第二坐标误差分量变化函数、所述第一坐标偏移分量以及所述第二坐标偏移分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量；以及
将所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量发送给所述定位终端；
所述定位终端还用于根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
在一个可能的设计中，所述定位终端还位于第二基准站的覆盖范围内，所述定位终端还用于接收所述第二基准站发送的在第一方向上的第三坐标误差修正量、第二方向上的第四坐标误差修正量以及所述第二基准站的第四定位坐标；
所述定位终端在用于根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标时，具体用于：
根据所述第一坐标误差修正量、所述第二坐标误差修正量、所述第三坐标误差修正量和所述第四坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
在一个可能的设计中，第一方向为经线所在方向，所述第二方向为纬线所在方向。
本申请一个或多个实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
通过根据第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数以及在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数，并确定出定位终端相对于第一基准站在第一方向上的第一坐标偏移分量以及第二方向上的第二坐标偏移分量，然后依据第一坐标误差分量变化函数、第二坐标误差分量变化函数、第一坐标偏移分量以及第二坐标偏移分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量，并将第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量发送给定位终端，并对定位终端的第三定位坐标进行修正。在此过程中，拟合出在第一方向和第二方向上的误差分量变化函数，因此所计算出的定位终端在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量，更接近定位终端处实际的坐标偏差量(即实际坐标与根据北斗定位信号计算出的定位坐标之间的偏差量)在第一方向的偏差分量和第二方向上的偏差分量，从而对定位终端计算出第三定位坐标进行修后，修正后的坐标与定位终端的实际坐标更接近，从而提高了定位精度。
附图说明
图1为本发明提供的北斗定位系统的结构示意图；
图2为本发明提供的提高北斗定位精度的差分定位方法的流程图；
图3为本发明提供的另一提高北斗定位精度的差分定位方法的流程图；
图4为本发明提供的提高北斗定位精度的差分定位装置的结构示意图；
图5为本发明提供的提高北斗定位精度的差分定位系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例
为确保定位精度，本申请实施例提供了一种提高北斗定位精度的差分定位方法、装置及系统，该提高北斗定位精度的差分定位方法、装置及系统可提高定位终端的定位精度。
如图1所示，是本申请实施例提供的北斗定位系统的结构示意图。如图1所述，北斗导航卫星分别与第一基准站、定位终端以及多个测试站通信，定位终端及多个测试站通信均位于第一基准站的信号覆盖范围内并与第一基准站通信连接，所述第一基准站和多个测试站内均设置有GNSS接收机,用于接收北斗导航卫星发送的北斗定位信号，以便根据北斗定位信号计算出当前所在的坐标。
如图2所示，本申请实施例第一方面提供了一种应用于北斗定位系统的提高北斗定位精度的差分定位方法，所述提高北斗定位精度的差分定位方法可以包括如下步骤：
步骤S201,第一基准站根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第一定位坐标。
在定位过程中，北斗导航卫星可实时向第一基准站发送北斗定位信号，第一基准站根据其接收到的北斗定位信号计算出第一定位坐标。通过北斗定位信号计算定位坐标的过程为现有技术，本申请实施例中不再具体说明。
步骤S202,多个测试站中的每个测试站根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第二定位坐标并发送给第一基准站。
步骤S203,第一基准站根据第一定位坐标、各测试站所发送的第二定位坐标、第一基准站的实际坐标以及各测试站的实际坐标，确定出第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量。
其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。北斗系统中定位坐标是以经度和纬度进行定位，为方便后续计算，降低运算量，本申请实施例中，所述第一方向为经线所在方向，所述第二方向为纬线所在方向。可以理解的，在其他的一些实施例中，第一方向与第二方向可以取其他方向。
在计算坐标误差分量时，第一基准站可根据第一基准站的第一定位坐标和第一基准站的实际坐标，确定出第一基准站在第一方向上的坐标误差分量及第一基准站在第二方向上的坐标误差分量。可根据各测试站所发送的第二定位坐标及各测试站的实际坐标，确定出各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量。
具体的，可将第一基准站的实际坐标中的经度减去第一基准站的第一定位坐标中的经度，得到第一基准站在第一方向上的坐标误差分量，第一基准站的实际坐标中的纬度减去第一基准站的第一定位坐标中的纬度，得到第一基准站在第二方向上的坐标误差分量。可将测试站的实际坐标中的经度减去测试站的第二定位坐标中的经度，得到测试站在第一方向上的坐标误差分，测试站的实际坐标中的纬度减去测试站的第二定位坐标中的纬度，得到测试站在第二方向上的坐标误差分。
例如，在一个实施例中，第一基准站的第一定位坐标为东经115°27′30″，北纬38°30′10″，第一基准站的实际坐标为115°27′45″，北纬38°30′24″，为便于描述，本申请实施例中将东经用正数表示，西经用负数表示，北纬用正数表示，南纬用负数表示，则第一定位坐标可以表示为(115°27′30，38°30′10″)，第一基准站的实际坐标可表示为(115°27′45″，38°30′24″)，则第一基准站在第一方向上的坐标误差分量可表示为(0°0′15″)，第一基准站在第二方向上的坐标误差分量可表示为(0°0′14″)。
进一步的，为方便运算，本申请实施例中还可将经纬度坐标中的分和秒还转换为小数进行运算，例如115°27′30″可转换为115.45833°。
步骤S204,第一基准站根据第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数以及在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数。
本申请实施例中，各测试站与第一基准站之间的距离被设置为远大于第一基准站的定位偏差距离(即根据北斗定位信号计算出第一定位坐标与第一基准站的实际坐标之间的距离)。
具体的，在确定第一坐标误差分量变化函数和第二坐标误差分量变化函数时，第一基准站可根据第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及第一基准站与各测试站在第一方向上的定位坐标差(即第一基准站的第一定位坐标中的经度减去各测试站的第二定位坐标中的经度)，建立在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数。可根据第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第二方向上的坐标误差分量以及第一基准站与各测试站在第二方向上的定位坐标差(即第一基准站的第一定位坐标中的纬度减去各测试站的第二定位坐标中的纬度)，建立在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数。
该第一坐标误差分量变化函数中，在第一方向(经线所在方向)上的坐标误差分量的差值为因变量，第一基准站与各站(即第一基准站和各测试站)在第一方向上的定位坐标差为自变量。该第二坐标误差分量变化函数中，在第二方向(纬线所在方向)上的坐标误差分量的差值为因变量，第一基准站与各站在第二方向上的定位坐标差为自变量。
步骤S205,定位终端根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第三定位坐标并发送给第一基准站。
步骤S206,第一基准站根据第一定位坐标和第三定位坐标，确定出定位终端相对于第一基准站在第一方向上的第一坐标偏移分量以及定位终端相对于第一基准站在第二方向上的第二坐标偏移分量。
具体的，第一基准站可根据第一定位坐标中的经度值减去第三定位坐标中的经度值，得到定位终端相对于第一基准站在第一方向上的第一坐标偏移分量，根据第一定位坐标中的纬度值减去第三定位坐标中的纬度值，得到定位终端相对于第一基准站在第二方向上的第二坐标偏移分量。
步骤S207,第一基准站依据第一坐标误差分量变化函数、第二坐标误差分量变化函数、第一坐标偏移分量以及第二坐标偏移分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量。
具体的，第一基准站可将第一坐标偏移分量作为自变量带入第一坐标误差分量变化函数中进行运算，得到第一方向上的第一坐标误差修正量。将第二坐标偏移分量作为自变量带入第二坐标误差分量变化函数中进行运算，得到第二方向上的第二坐标误差修正量。
步骤S208,第一基准站将第一坐标误差修正量和第二坐标误差修正量发送给定位终端。
步骤S209,定位终端根据第一坐标误差修正量和第二坐标误差修正量对第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
定位终端在接收到第一基准站发送的第一坐标误差修正量和第二坐标误差修正量后，可将第三定位坐标中的经度加上第一坐标误差修正量，将第三定位坐标中的纬度加上第二坐标误差修正量，得到的坐标即为定位终端的最终定位坐标。
综上所述，本申请实施例提供的提高北斗定位精度的差分定位方法，通过根据第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数以及在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数，并确定出定位终端相对于第一基准站在第一方向上的第一坐标偏移分量以及第二方向上的第二坐标偏移分量，然后依据第一坐标误差分量变化函数、第二坐标误差分量变化函数、第一坐标偏移分量以及第二坐标偏移分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量，并将第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量发送给定位终端，并对定位终端的第三定位坐标进行修正。在此过程中，拟合出在第一方向和第二方向上的误差分量变化函数，因此所计算出的定位终端在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量，更接近定位终端处实际的坐标偏差量(即实际坐标与根据北斗定位信号计算出的定位坐标之间的偏差量)在第一方向的偏差分量和第二方向上的偏差分量，从而对定位终端计算出第三定位坐标进行修后，修正后的坐标与定位终端的实际坐标更接近，从而提高了定位精度。
本申请在上述方法实施例的基础上，还提供了一种提高北斗定位精度的可能设计一，其可以包括如下步骤S210～S211。
步骤S210，定位终端接收第二基准站发送的在第一方向上的第三坐标误差修正量、第二方向上的第四坐标误差修正量以及第二基准站的第四定位坐标。
本申请实施例中，所述定位终端还位于第二基准站的覆盖范围内。所述第二基准站覆盖范围内同样设置有多个测试站，并采用与上述步骤S201至步骤S207相同的方式计算出在第一方向上的第三坐标误差修正量、第二方向上的第四坐标误差修正量,并将第一方向上的第三坐标误差修正量、第二方向上的第四坐标误差修正量以及其自身的第四定位坐标发送给定位终端。其中，第二基准站的数量可以是一个或多个，本申请实施例中不做具体限定。
步骤S211，定位终端根据第一坐标误差修正量、第二坐标误差修正量、第三坐标误差修正量和第四坐标误差修正量对第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
具体的，定位终端可根据第一坐标误差修正量、第二坐标误差修正量、第三坐标误差修正量、第四坐标误差修正量、第一坐标偏移分量、第二坐标偏移分量、定位终端相对于第二基准站在第一方向上的第三坐标偏移分量以及定位终端相对于第二基准站在第二方向上的第四坐标偏移分量，通过加权算法对第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
更具体的，定位终端可根据第一坐标误差修正量、第三坐标误差修正量、第一坐标偏移分量和第三坐标偏移分量，通过加权算法确定出在第一方向上的最终坐标误差修正量，根据第二坐标误差修正量、第四坐标误差修正量、第二坐标偏移分量和第四坐标偏移分量，通过加权算法确定出在第二方向上的最终坐标误差修正量，然后根据在第一方向上的最终坐标误差修正量和在第二方向上的最终坐标误差修正量对定位终端的第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
例如，在一个可能的实施例中，第二基准站为1个，假定第一坐标误差修正量为X1，第二坐标误差修正量为X2，第三坐标误差修正量为X3，第四坐标误差修正量为X4，第一坐标偏移分量为P1，第二坐标偏移分量为P2，第三坐标偏移分量为P3，第四坐标偏移分量为P4，则在第一方向上的最终坐标误差修正量可表示为
Figure BDA0003397718080000101
在第二方向上的最终坐标误差修正量可表示为
Figure BDA0003397718080000102
如图3所示，本申请实施例第二方面提供了一种应用于与北斗导航卫星通信的基准站的提高北斗定位精度的差分定位方法，所述基准站的信号覆盖范围内设置有与北斗导航卫星通信多个测试站，该提高北斗定位精度的差分定位方法可以包括如下步骤：
步骤S301,根据接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第一定位坐标。
步骤S302,接收多个测试发送的第二定位坐标。
其中，所述第二定位坐标是测试站根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出的。
步骤S303,根据第一定位坐标、各测试站所发送的第二定位坐标、第一基准站的实际坐标以及各测试站的实际坐标，确定出第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量。
其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
步骤S304,根据第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数以及在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数。
步骤S305,接收定位终端发送的第三定位坐标。
其中，所述第三定位坐标是所述定位终端根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出的。
步骤S306,根据第一定位坐标和第三定位坐标，确定出定位终端相对于第一基准站在第一方向上的第一坐标偏移分量以及定位终端相对于第一基准站在第二方向上的第二坐标偏移分量。
步骤S307,依据第一坐标误差分量变化函数、第二坐标误差分量变化函数、第一坐标偏移分量以及第二坐标偏移分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量。
步骤S308,将第一坐标误差修正量和第二坐标误差修正量发送给定位终端，以便定位终端根据第一坐标误差修正量和第二坐标误差修正量对第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
本实施例提供的方法的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面，于此不再赘述。
如图4所示，本申请实施例第三方面提供了一种提高北斗定位精度的差分定位装置，该提高北斗定位精度的差分定位装置应用于与北斗导航卫星通信的基准站，所述基准站的信号覆盖范围内设置有与北斗导航卫星通信多个测试站，提高北斗定位精度的差分定位装置包括：
计算单元，用于根据接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第一定位坐标；
第一接收单元，用于接收所述多个测试发送的第二定位坐标，所述第二定位坐标是测试站根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出的；
第一确定单元，用于根据所述第一定位坐标、各测试站所发送的第二定位坐标、所述第一基准站的实际坐标以及各测试站的实际坐标，确定出所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，所述第一方向与所述第二方向垂直；
第二确定单元，用于根据所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数以及在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数；
第二接收单元，用于接收定位终端发送的第三定位坐标，所述第三定位坐标是所述定位终端根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出的；
第三确定单元，用于根据所述第一定位坐标和所述第三定位坐标，确定出所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第一方向上的第一坐标偏移分量以及所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第二方向上的第二坐标偏移分量；
第四确定单元，用于依据所述第一坐标误差分量变化函数、所述第二坐标误差分量变化函数、所述第一坐标偏移分量以及所述第二坐标偏移分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量；
发送单元，用于将所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量发送给所述定位终端，以便所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
本实施例提供的硬件装置的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面，于此不再赘述。
如图5所示，本申请实施例第四方面提供了一种提高北斗定位精度的差分定位系统，该提高北斗定位精度的差分定位系统包括包括第一基准站、定位终端以及多个测试站，所述定位终端和所述多个测试站均位于所述第一基准站的信号覆盖范围内，所述第一基准站用于根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第一定位坐标；
所述多个测试站中的每个测试站用于根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第二定位坐标并发送给所述第一基准站；
所述第一基准站还用于根据所述第一定位坐标、各测试站所发送的第二定位坐标、所述第一基准站的实际坐标以及各测试站的实际坐标，确定出所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，所述第一方向与所述第二方向垂直；以及
根据所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数以及在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数；
所述定位终端用于根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第三定位坐标并发送给所述第一基准站；
所述第一基准站还用于根据所述第一定位坐标和所述第三定位坐标，确定出所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第一方向上的第一坐标偏移分量以及所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第二方向上的第二坐标偏移分量；
依据所述第一坐标误差分量变化函数、所述第二坐标误差分量变化函数、所述第一坐标偏移分量以及所述第二坐标偏移分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量；以及
将所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量发送给所述定位终端；
所述定位终端还用于根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
在一个可能的设计中，所述定位终端还位于第二基准站的覆盖范围内，所述定位终端还用于接收所述第二基准站发送的在第一方向上的第三坐标误差修正量、第二方向上的第四坐标误差修正量以及所述第二基准站的第四定位坐标；
所述定位终端在用于根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标时，具体用于：
根据所述第一坐标误差修正量、所述第二坐标误差修正量、所述第三坐标误差修正量和所述第四坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
在一个可能的设计中，第一方向为经线所在方向，所述第二方向为纬线所在方向。
本实施例提供的系统的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面，于此不再赘述。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高北斗定位精度的差分定位方法，应用于北斗定位系统，所述北斗定位系统包括有北斗导航卫星、第一基准站、定位终端以及多个测试站，所述定位终端和所述多个测试站均位于所述第一基准站的信号覆盖范围内，其特征在于，包括：
所述第一基准站根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第一定位坐标；
所述多个测试站中的每个测试站根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第二定位坐标并发送给所述第一基准站；
所述第一基准站根据所述第一定位坐标、各测试站所发送的第二定位坐标、所述第一基准站的实际坐标以及各测试站的实际坐标，确定出所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，所述第一方向与所述第二方向垂直；
所述第一基准站根据所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数以及在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数；
所述定位终端根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第三定位坐标并发送给所述第一基准站；
所述第一基准站根据所述第一定位坐标和所述第三定位坐标，确定出所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第一方向上的第一坐标偏移分量以及所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第二方向上的第二坐标偏移分量；
所述第一基准站依据所述第一坐标误差分量变化函数、所述第二坐标误差分量变化函数、所述第一坐标偏移分量以及所述第二坐标偏移分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量；
所述第一基准站将所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量发送给所述定位终端；
所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位终端还位于第二基准站的覆盖范围内，所述方法还包括：
所述定位终端接收所述第二基准站发送的在第一方向上的第三坐标误差修正量、第二方向上的第四坐标误差修正量以及所述第二基准站的第四定位坐标；
所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标，包括：
所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量、所述第二坐标误差修正量、所述第三坐标误差修正量和所述第四坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量、所述第二坐标误差修正量、所述第三坐标误差修正量和所述第四坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标，包括：
所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量、所述第二坐标误差修正量、所述第三坐标误差修正量、所述第四坐标误差修正量、所述第一坐标偏移分量、所述第二坐标偏移分量、所述定位终端相对于所述第二基准站在所述第一方向上的第三坐标偏移分量以及所述定位终端相对于所述第二基准站在所述第二方向上的第四坐标偏移分量，通过加权算法对所述第三定位坐标进行修正，得到所述定位终端的最终定位坐标。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二基准站为一个或多个。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一方向为经线所在方向，所述第二方向为纬线所在方向。
6.一种提高北斗定位精度的差分定位方法，应用于与北斗导航卫星通信的基准站，所述基准站的信号覆盖范围内设置有与北斗导航卫星通信多个测试站，其特征在于，包括：
根据接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第一定位坐标；
接收所述多个测试发送的第二定位坐标，所述第二定位坐标是测试站根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出的；
根据所述第一定位坐标、各测试站所发送的第二定位坐标、所述第一基准站的实际坐标以及各测试站的实际坐标，确定出所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，所述第一方向与所述第二方向垂直；
根据所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数以及在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数；
接收定位终端发送的第三定位坐标，所述第三定位坐标是所述定位终端根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出的；
根据所述第一定位坐标和所述第三定位坐标，确定出所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第一方向上的第一坐标偏移分量以及所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第二方向上的第二坐标偏移分量；
依据所述第一坐标误差分量变化函数、所述第二坐标误差分量变化函数、所述第一坐标偏移分量以及所述第二坐标偏移分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量；
将所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量发送给所述定位终端，以便所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
7.一种提高北斗定位精度的差分定位装置，应用于与北斗导航卫星通信的基准站，所述基准站的信号覆盖范围内设置有与北斗导航卫星通信多个测试站，其特征在于，包括：
计算单元，用于根据接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第一定位坐标；
第一接收单元，用于接收所述多个测试发送的第二定位坐标，所述第二定位坐标是测试站根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出的；
第一确定单元，用于根据所述第一定位坐标、各测试站所发送的第二定位坐标、所述第一基准站的实际坐标以及各测试站的实际坐标，确定出所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，所述第一方向与所述第二方向垂直；
第二确定单元，用于根据所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数以及在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数；
第二接收单元，用于接收定位终端发送的第三定位坐标，所述第三定位坐标是所述定位终端根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出的；
第三确定单元，用于根据所述第一定位坐标和所述第三定位坐标，确定出所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第一方向上的第一坐标偏移分量以及所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第二方向上的第二坐标偏移分量；
第四确定单元，用于依据所述第一坐标误差分量变化函数、所述第二坐标误差分量变化函数、所述第一坐标偏移分量以及所述第二坐标偏移分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量；
发送单元，用于将所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量发送给所述定位终端，以便所述定位终端根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
8.一种提高北斗定位精度的差分定位系统，其特征在于，包括第一基准站、定位终端以及多个测试站，所述定位终端和所述多个测试站均位于所述第一基准站的信号覆盖范围内，所述第一基准站用于根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第一定位坐标；
所述多个测试站中的每个测试站用于根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第二定位坐标并发送给所述第一基准站；
所述第一基准站还用于根据所述第一定位坐标、各测试站所发送的第二定位坐标、所述第一基准站的实际坐标以及各测试站的实际坐标，确定出所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，所述第一方向与所述第二方向垂直；以及
根据所述第一基准站在第一方向上的坐标误差分量、所述第一基准站在第二方向上的坐标误差分量、各测试站在第一方向上的坐标误差分量以及各测试站在第二方向上的坐标误差分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差分量变化函数以及在第二方向上的第二坐标误差分量变化函数；
所述定位终端用于根据其接收到的北斗导航卫星的北斗定位信号计算出第三定位坐标并发送给所述第一基准站；
所述第一基准站还用于根据所述第一定位坐标和所述第三定位坐标，确定出所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第一方向上的第一坐标偏移分量以及所述定位终端相对于所述第一基准站在所述第二方向上的第二坐标偏移分量；
依据所述第一坐标误差分量变化函数、所述第二坐标误差分量变化函数、所述第一坐标偏移分量以及所述第二坐标偏移分量，确定出在第一方向上的第一坐标误差修正量和在第二方向上的第二坐标误差修正量；以及
将所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量发送给所述定位终端；
所述定位终端还用于根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
9.如权利要求8所述的提高北斗定位精度的差分定位系统，其特征在于，所述定位终端还位于第二基准站的覆盖范围内，所述定位终端还用于接收所述第二基准站发送的在第一方向上的第三坐标误差修正量、第二方向上的第四坐标误差修正量以及所述第二基准站的第四定位坐标；
所述定位终端在用于根据所述第一坐标误差修正量和所述第二坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标时，具体用于：
根据所述第一坐标误差修正量、所述第二坐标误差修正量、所述第三坐标误差修正量和所述第四坐标误差修正量对所述第三定位坐标进行修正，得到定位终端的最终定位坐标。
10.如权利要求8所述的提高北斗定位精度的差分定位系统，其特征在于，第一方向为经线所在方向，所述第二方向为纬线所在方向。
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Patentee after: Xizang Beidou Senrong Technology (Group) Co.,Ltd.

Address before: 850000 Boda Road, Lhasa Economic and Technological Development Zone, Tibet Autonomous Region

Patentee before: TIBET JINCAI TECHNOLOGY Co.,Ltd.