CN115856973A

CN115856973A - Gnss解算方法、装置、定位系统、电子设备及存储介质

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Publication number: CN115856973A
Application number: CN202310146779.7A
Authority: CN
Inventors: 陈亮; 王理砚; 司徒春辉; 刘晓军
Original assignee: Guangzhou Asensing Technology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Asensing Technology Co Ltd
Priority date: 2023-02-21
Filing date: 2023-02-21
Publication date: 2023-03-28
Anticipated expiration: 2043-02-21
Also published as: CN115856973B

Abstract

本发明实施方式提出一种GNSS解算方法、装置、定位系统、电子设备及存储介质，属于卫星导航领域，在判断出当前历元的GNSS原始观测量的观测时间不是整秒时，基于前一历元的GNSS原始观测量以及当前历元的载波相位观测值、伪距观测值和多普勒观测值中的任一个或任几个，采用预设的时间差分解算法进行相对位置解算，得到当前历元的定位变化量，进而结合前一历元的绝对位置，得到当前历元的位置定位值，能够极大地减小观测时间为非整秒时的计算量，实现在接收机在空旷、半遮挡或全遮挡场景下也能实时高频高精度的得到定位结果。

Description

GNSS解算方法、装置、定位系统、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及卫星导航领域，具体而言，涉及一种GNSS解算方法、装置、定位系统、电子设备及存储介质。

背景技术

GNSS（Global NavigationSatellite System，全球导航卫星系统）为全天候、全球、高精度的无线电导航技术，可在任何时间、任何地点获取到绝对位置坐标，普遍应用于测量测绘、自动驾驶等领域。

随着自动驾驶行业的发展，自动驾驶行业、农机自动驾驶以及AIoT（TheArtificial Intelligence of Things，人工智能物联网）等应用场景对GNSS定位的实时性、定位精度、连续性和可靠性提出了更高的需求。目前GNSS高精度实时厘米的定位方案主要有RTK（Real-TimeKinematic，载波相位差分技术）和PPP-RTK（PrecisePointPositioning and Real-Time Kinematic，精密单点定位和载波相位差分融合技术）两种方案。然而，由于计算量的限制，RTK和PPP-RTK无法实现实时高精度高频输出。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种GNSS解算方法、装置、定位系统、电子设备及存储介质，其能够改善传统的GNSS高精度实时厘米定位方案由于计算量的限制，无法实现实时高精度高频输出的问题。

为了实现上述目的，本发明实施方式采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施方式提供一种GNSS解算方法，应用于卫星导航接收机，所述方法包括：

判断当前历元的GNSS原始观测量的观测时间是否为整秒；

若否，则基于当前历元的所述GNSS原始观测量中的主观测值，以及前一历元的GNSS原始观测量，采用预设的时间差分解算法进行相对位置解算，得到当前历元的定位变化量；其中，所述主观测值包括载波相位观测值、伪距观测值和多普勒观测值中的任一个或任几个；

结合当前历元的所述定位变化量和前一历元的绝对位置，得到当前历元的位置定位值。

进一步地，所述基于当前历元的所述GNSS原始观测量中的主观测值，以及前一历元的GNSS原始观测量，采用预设的时间差分解算法进行相对位置解算，得到当前历元的定位变化量的步骤，包括：

基于当前历元的所述载波相位观测值以及前一历元的GNSS原始观测量，采用关于载波相位观测量的时间差分算法，得到第一解算方程；

判断所述第一解算方程是否满足解算有效条件，若否，则判断当前历元与前一历元的时间间隔是否小于时间阈值；

若当前历元与前一历元的时间间隔小于时间阈值，则基于当前历元的所述多普勒观测值以及前一历元的GNSS原始观测量，利用关于多普勒观测值的时间差分算法，得到第二解算方程；

若当前历元与前一历元的时间间隔大于或等于时间阈值，则基于当前历元的所述伪距观测值以及前一历元的GNSS原始观测量，利用关于伪距观测值的时间差分算法，得到第三解算方程；

利用最小二乘法，对所述第一解算方程、所述第二解算方程或所述第三解算方程进行处理，得到当前历元的定位变化量。

进一步地，所述第一解算方程包括接收机钟差差分值，各卫星的当前历元与前一历元的卫地距变化量和载波相位差分值；

所述判断所述第一解算方程是否满足解算有效条件的步骤，包括：

针对每个所述卫星，将所述卫星的载波相位差分值减去所述卫星的卫地距变化量和接收机钟差差分值，得到所述卫星的差分观测值残差；

统计小于残差阈值的差分观测值残差的数量，若该数量大于数量阈值，则满足解算有效条件，否则不满足解算有效条件。

进一步地，所述关于载波相位观测量的时间差分算法包括：

其中，

表征载波相位波长，/>

表征时间差分算子，/>

表征卫星导航接收机r至卫星s频率i的载波相位观测值，/>

表征卫星导航接收机r至卫星s的几何距离，c表征光速，

表征卫星导航接收机钟差，/>

表征卫星导航接收机r至卫星s频率i的载波相位观测值噪声；

所述关于多普勒观测值的时间差分算法包括：

其中，

表征相邻历元间的时间间隔，/>

表征卫星导航接收机r至卫星s频率i的多普勒观测值；

所述关于伪距观测值的时间差分算法包括：

其中，

表征卫星导航接收机r至卫星s频率i的伪距观测值，/>

表征卫星导航接收机r至卫星s频率i的伪距观测值噪声。

进一步地，所述结合当前历元的所述定位变化量和前一历元的绝对位置，得到当前历元的位置定位值的步骤，包括：

调取已存储的前一历元的位置定位值作为前一历元的绝对位置，将当前历元的所述定位变化量加入所述绝对位置，得到当前历元的位置定位值。

进一步地，所述方法还包括：

若当前历元的GNSS原始观测量的观测时间是整秒，则采用RTK解算法或PPP-RTK解算法对所述GNSS原始观测量进行处理，得到当前历元的位置定位值。

进一步地，所述方法还包括：

将当前历元的所述GNSS原始观测量和位置定位值进行存储，以供后续调用。

进一步地，所述方法还包括：

获取当前历元的GNSS原始观测量和广播星历，根据所述GNSS原始观测量和所述广播星历进行单点定位解算；

若单点定位解算有效，则执行所述判断当前历元的GNSS原始观测量的观测时间是否为整秒的步骤。

第二方面，本发明实施方式提供一种GNSS解算装置，应用于卫星导航接收机，所述GNSS解算装置包括预处理模块、第一解算模块和第二解算模块；

所述预处理模块，用于判断当前历元的GNSS原始观测量的观测时间是否为整秒；

所述第一解算模块，用于在当前历元的GNSS原始观测量的观测时间为非整秒的情况下，基于当前历元的所述GNSS原始观测量中的主观测值，以及前一历元的GNSS原始观测量，采用预设的时间差分解算法进行相对位置解算，得到当前历元的定位变化量；其中，所述主观测值包括载波相位观测值、伪距观测值和多普勒观测值中的任一个或任几个；

所述第二解算模块，用于结合当前历元的所述定位变化量和前一历元的绝对位置，得到当前历元的位置定位值。

第三方面，本发明实施方式提供一种定位系统，包括卫星导航接收机和客户端；

所述卫星导航接收机，用于实现如第一方面所述的GNSS解算方法，以得到当前历元的位置定位值；

所述客户端，用于接收并显示所述卫星导航接收机发送的所述位置定位值。

第四方面，本发明实施方式提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现如第一方面所述的GNSS解算方法。

第五方面，本发明实施方式提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的GNSS解算方法。

本发明实施方式提供的GNSS解算方法、装置、定位系统、电子设备及存储介质，在判断出当前历元的GNSS原始观测量的观测时间不是整秒时，基于前一历元的GNSS原始观测量以及当前历元的载波相位观测值、伪距观测值和多普勒观测值中的任一个或任几个，采用预设的时间差分解算法进行相对位置解算，得到当前历元的定位变化量，进而结合前一历元的绝对位置，得到当前历元的位置定位值，能够极大地减小观测时间为非整秒时的计算量，实现在接收机空旷、半遮挡或全遮挡场景下也能实时高频高精度的得到定位结果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施方式提供的定位系统的方框示意图。

图2示出了本发明实施方式提供的GNSS解算方法的流程示意图之一。

图3示出了本发明实施方式提供的GNSS解算方法的流程示意图之二。

图4示出了图2或图3中步骤S14的部分子步骤的流程示意图。

图5示出了本发明实施例提供的GNSS解算装置的方框示意图。

图6示出了本发明实施例提供的电子设备的方框示意图。

附图标记：100-定位系统；110-卫星导航接收机；120-客户端；130-卫星；140-GNSS解算装置；150-预处理模块；160-第一解算模块；170-第二解算模块；180-第三解算模块；190-存储模块；200-电子设备。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

传统的GNSS高精度实时厘米的定位方案主要有RTK（Real-TimeKinematic，载波相位差分技术）和PPP-RTK（PrecisePoint Positioning and Real-Time Kinematic，精密单点定位和载波相位差分融合技术）两种方案。RTK技术通过与基准站或者VRS（VirtualReference Station，虚拟参考站）点作差，以消除或者削弱卫星端轨道误差、卫星端钟差以及大气误差的影响，以获取得到实时高精度厘米级定位。PPP-RTK技术是通过播发SSR（StateSpace Representation，状态空间表达）数据以消除或者削弱卫星端轨道误差、卫星端钟差、卫星端卫星相位偏差和卫星测码偏差以及大气误差的影响，以获得实时高精度厘米级定位。

随着自动驾驶行业的发展，自动驾驶行业、农机自动驾驶以及AIoT（TheArtificial Intelligence of Things，人工智能物联网）等的发展，对GNSS解算频率的要求逐步升高，1HZ解算已经难以满足上述应用场景的需求，对于GNSS结果输出频率至少大于等于5HZ甚至大于等于10HZ才能满足上述场景的需求。无论是RTK技术还是PPP-RTK技术，估计参数包括坐标、接收机钟差、模糊度参数，甚至包括电离层参数和对流层参数，其参数维数达几十维，甚至一百多维，尤其在观测时间为非整秒时，需要进行大量的计算，将占用较大的算力才能处理完。而对于自动驾驶等领域，接收机的MCU（MicrocontrollerUnit，MCU）的选型具备一定的局限性，比如考虑成本和车规级等需求，其算力和内存将明显受限，必须添加对应的策略才能满足大于等于10HZ的GNSS实时高精度的定位结果高频输出。因此，RTK或PPP-RTK解算法均无法实现实时高精度高频输出。

基于上述考虑，本发明实施方式提供一种GNSS解算方法，其能够在接收机空旷、半遮挡场景和复杂场景下，均能实现实时高精度高频定位输出。以下，对该方案进行介绍。

本发明实施方式提供的GNSS解算方法，可以应用于如图1所示的定位系统100中，该定位系统100包括卫星导航接收机110以及客户端120，卫星导航接收机110可以通过有线或无线的方式与客户端120通信连接。卫星导航接收机110能够观测并获取任一导航卫星群中的任一卫星130的GNSS观测量，且卫星导航接收机110内置MCU。

卫星导航接收机110，用于实时观测导航卫星群，获取任一历元的GNSS原始观测量。

在本实施方式中，GNSS原始观测量包括但不限于是：接收到任一卫星的卫星信号时的载波相位观测值，卫星与接收机间的伪距观测值和卫星的多普勒观测值。在其他实施方式中，还可以包括接收机钟差，卫星钟差，卫星测码偏差，卫星相位偏差，接收机到卫星的电离层延迟、对流层延迟、整周模糊度、几何距离等。

卫星导航接收机110，还用于实现本发明实施方式提供的GNSS解算方法，以实时得到当前历元的位置定位值，并输出位置定位值至客户端120。

客户端120，用于接收并显示卫星导航接收机110发送的当前历元的位置定位值。

其中，客户端120可以是车辆、农机等交通工具或作业设备的中控设备。

在一种可能的实施方式中，本发明实施方式提供了一种GNSS解算方法，参照图2，可以包括以下步骤。在本实施方式中，以该GNSS解算方法应用于图1中的卫星导航接收机110来举例说明。

S12，判断当前历元的GNSS原始观测量的观测时间是否为整秒。若否，则执行步骤S14。

S14，基于当前历元的GNSS原始观测量中的主观测值，以及前一历元的GNSS原始观测量，采用预设的时间差分解算法进行相对位置解算，得到当前历元的定位变化量。

在本实施方式中，主观测值可以包括载波相位观测值、伪距观测值和多普勒观测值中的任一个或任几个。

S16，结合当前历元的定位变化量和前一历元的绝对位置，得到当前历元的位置定位值。

卫星导航接收机110实时对导航卫星群中的任一卫星的卫星信号进行观测，得到任一历元的GNSS原始观测量，且对应的历元的观测时间。若判定当前历元的GNSS原始观测量的观测时间不是整秒时，例如，观测时间为0.9秒，意味着当前历元下，卫星导航接收机110使用RTK或PPP-RTK方法进行解算，将产生大量的计算。此时，基于前一历元的GNSS原始观测量，以及当前历元的GNSS原始观测量的载波相位观测值、伪距观测值和多普勒观测值中的任一个或任几个，采用时间差分结算法进行相对位置解算，得到当前历元的定位变化量，进而结合前一历元时的绝对位置，确定当前历元的位置定位值。

与传统的在GNSS原始观测量的观测时间不是整秒时，依旧使用RTK或PPP-RTK来解算出定位值的方法相比，本发明实施方式提供的GNSS解算方法在GNSS原始观测量的观测时间不是整秒时，基于前一历元的GNSS原始观测量以及当前历元的载波相位观测值、伪距观测值和多普勒观测值中的任一个或任几个，采用预设的时间差分解算法进行相对位置解算，得到当前历元的定位变化量，即通过预设的时间差分解算法先获取相对于前一历元的定位变化量，再结合前一历元的绝对位置得到当前历元的位置定位值，能够极大地减少计算量，从而在接收机空旷、半遮挡或全遮挡场景下均能实时高频高精度的输出定位结果。同时，也可适用于大部分MCU。

进一步的，参照图3，若在步骤S12中得到的判定结果为是，即当前历元的GNSS原始观测量的观测时间为整秒，则执行步骤S13。

S13，采用RTK解算法或PPP-RTK解算法对GNSS原始观测量进行处理，得到当前历元的位置定位值。

通过步骤S13，为了确保定位的准确性，在GNSS原始观测量的观测时间为整秒时，采用RTK解算法或PPP-RTK解算法进行解算，得到当前历元的位置定位值。

为了进一步提高定位解算的准确度，在步骤S12之前对GNSS原始观测量进行有效性检测，以避免使用无效数据进行相对位置解算。具体地，继续参照图3，本发明实施方式提供的GNSS解算方法还可以包括步骤S11。

S11，获取当前历元的GNSS原始观测量和广播星历，根据GNSS原始观测量和广播星历进行单点定位解算。若单点定位解算成功，即有效，则直至步骤S12，若单点定位解算失败，则表明GNSS原始观测量有问题，不执行步骤S12。

需要说明的是，S11中使用的单点定位解算为卫星导航中常用的方法，本实施方式中不再做赘述。

在一种可能的实施方式中，对于步骤S14，为了提高计算出的定位变化量的准确度和精度，引入多种时间差分解算法联合解算，预设的时间差分解算法可以包括关于载波相位观测量的时间差分算法，关于多普勒观测值的时间差分算法，以及关于伪距观测值的时间差分算法。参照图4，上述步骤S14可以进一步实施为以下步骤。

S141，基于当前历元的载波相位观测值以及前一历元的GNSS原始观测量，采用关于载波相位观测量的时间差分算法，得到第一解算方程。

S142，判断第一解算方程是否满足解算有效条件。若否，则执行步骤S143，若否，则执行步骤S146。

S143，判断当前历元与前一历元的时间间隔是否小于时间阈值。若是，则执行步骤S144，若否，则执行步骤S145。

S144，基于当前历元的多普勒观测值以及前一历元的GNSS原始观测量，利用关于多普勒观测值的时间差分算法，得到第二解算方程。在步骤S144之后执行步骤S416。

S145，基于当前历元的伪距观测值以及前一历元的GNSS原始观测量，利用关于伪距观测值的时间差分算法，得到第三解算方程。在步骤S145之后执行步骤S146。

S146，利用最小二乘法，对第一解算方程、第二解算方程或第三解算方程进行处理，得到当前历元的定位变化量。

应当理解的是，若S142之后执行步骤S146，则利用最小二乘法对第一解算方程进行处理，得到当前历元的定位变化量。若步骤S144之后执行步骤S146，则利用最小二乘法对第二解算方程进行处理，得到当前历元的定位变化量。若步骤S145之后执行步骤S146，则利用最小二乘法对第三解算方程进行处理，得到当前历元的定位变化量。

关于载波相位观测量的时间差分算法可以包括：

其中，

表征载波相位波长，/>

表征时间差分算子，/>

表征卫星导航接收机r至卫星s频率i的载波相位观测值，/>

表征卫星导航接收机r至卫星s的几何距离，c表征光速，

表征卫星导航接收机钟差，/>

表征卫星导航接收机r至卫星s频率i的载波相位观测值噪声。

关于多普勒观测值的时间差分算法可以包括：

其中，

表征相邻历元间的时间间隔，/>

表征卫星导航接收机r至卫星r频率i的多普勒观测值。

关于伪距观测值的时间差分算法可以包括：

其中，

表征卫星导航接收机r至卫星s频率i的伪距观测值，/>

表征卫星导航接收机r至卫星s频率i的伪距观测值噪声。

关于载波相位观测量的时间差分算法以及关于伪距观测值的时间差分算法分别由载波相位观测方程和伪距观测方程进行变换得到，变换过程如下。

载波相位观测方程为：

。其中，/>

表征卫星导航接收机r至卫星频率i的电离层延迟，/>

表征卫星导航接收机r至卫星s频率i的对流层延迟，/>

表征卫星导航接收机r至卫星s频率i的整周模糊度，

表征卫星导航接收机r频率i的相位偏差，/>

表征卫星s频率i的相位偏差。

伪距观测方程为：

。其中，

表征卫星钟差，/>

表征卫星导航接收机r频率i的测码偏差，/>

表征卫星s频率i的测码偏差。

对上述载波相位观测方程和伪距观测方程分别进行历元间作差，得到载波相位的历元间差分观测值和伪距的历元间差分观测值。

载波相位的历元间差分观测值的表示式可以为：

。

伪距的历元间差分观测值的表示式可以为：

。

由于历元间的时间间隔较短，因此，上述两个历元间差分观测值的表示式中的卫星钟差、卫星端相位偏差、卫星端测码偏差、电离层延迟和对流层延迟的时间变化量可以忽略不计。并且，载波相位观测值未发生周跳时，整周模糊度将不发生变化，即

。

因此，载波相位的历元间差分观测值的表示式，以及伪距的历元间差分观测值的表示式分别可以变换为：

，/>

。即关于载波相位观测值的时间差分算法，以及关于伪距观测值的时间差分算法。

将当前历元的GNSS原始观测量中的值代入上述得到的关于载波相位观测值的时间差分算法，关于多普勒观测值的时间差分算法或关于伪距观测值的时间差分算法，即可得到第一解算方程、第二解算方程和第三解算方程。

需要说明的是，第一解算方程、第二解算方程和第三解算方程分别为将GNSS原始观测量中的值代入关于载波相位观测值的时间差分算法，关于多普勒观测值的时间差分算法或关于伪距观测值的时间差分算法后，得到的方程。

进而，采用步骤S146，按照第一解算方程、第二解算方程或第三解算方程，进行最小二乘解算，获取到的平差结果即为当前历元相较于前一历元的定位变化量。最小二乘解算为本领域常用的解算方法，因此，进行最小二乘解算的过程，在本实施方式中不再作详细赘述。

上述步骤S141-S146中，使用载波相位观测值、伪距观测值和多普勒观测值（预设的时间差分算法）获取历元间的定位变化量（相对位置），各有以下表1中的优势和缺点。

表1

获取历元间的定位变化量方法	使用到的观测值	优点	缺点
				关于载波相位观测值的时间差分算法	载波相位观测值	精度高，在空旷场景下可获取厘米级甚至毫米级相对位置	在复杂场景载波相位容易失锁，有可能导致获取相对位置失败
关于伪距观测值的时间差分算法	伪距观测值	伪距观测值属于绝对测量值，在复杂场景下仍然可用	精度较载波相位观测值和多普勒观测值差，仅可获取米级精度的相对位置
				关于多普勒观测值的时间差分算法	多普勒观测值	多普勒观测值可反应卫地距变化量，在复杂场景下仍然可用	精度较载波相位观测值差，仅可获取米级甚至分米级精度的相对位置，但由于其递推出的卫地距变化与时间间隔相关，无法长时间递推获取相对位置，递推时间有限

对于关于载波相位观测值的时间差分算法，考虑到在复杂场景载波相位容易失锁，导致获取相对位置失败。因此，在一种可能的实施方式中，步骤S142判断第一解算方程是否满足解算有效条件的步骤可以进一步实施为：针对每个卫星，将卫星的载波相位差分值减去卫星的卫地距变化量和接收机钟差差分值，得到卫星的差分观测值残差；统计小于残差阈值的差分观测值残差的数量，若该数量大于数量阈值，则满足解算有效条件，否则不满足解算有效条件。

卫星的差分观测值残差可以表示为：

。其中，/>

表征卫星的当前历元与前一历元的卫地距变化量，/>

表征接收机钟差差分值，/>

表征载波相位差分值。

应当理解的是，第一解算方程中包括接收机钟差差分值，各卫星的卫地距变化量和载波相位差分值。

例如，假设预设的残差阈值为5cm，数量阈值为10，则当小于残差阈值的差分观测值残差的数量大于10个时，则认为使用关于载波相位观测值的时间差分算法来进行相对位置解算是有效的、靠谱的，此时，以按照第一解算方程进行最小二乘解算，得到当前历元相对于前一历元的定位变化量。当小于残差阈值的差分观测值残差的数量小于或等于10个时，说明使用关于载波相位观测值的时间差分算法来进行相对位置解算是无效的。从而，能够避免因复杂场景载波相位失锁所导致的定位变化量获取失败。

在判定使用关于载波相位观测值的时间差分算法来进行相对位置解算是无效的情况下，即第一解算方程不满足解算有效条件的情况下，若当前历元与前一历元的时间间隔小于预设的时间阈值，使用多普勒观测量及关于多普勒观测值的时间差分算法来进行相对位置解算，否则，使用伪距观测量及关于伪距观测量的时间差分算法来进行相对位置解算。

通过上述步骤S141-S146所得到的定位变化量可以表示为（

）。在此基础上，上述步骤S16结合当前历元的所述定位变化量和前一历元的绝对位置，得到当前历元的位置定位值的方式可以进一步实施为：调取已存储的前一历元的位置定位值作为前一历元的绝对位置，将当前历元的定位变化量加入绝对位置，得到当前历元的位置定位值。

假设前一历元T0的绝对位置表示为（

），则当前历元T1的位置定位值可以表示为：/>

。

考虑到后续历元的位置定位值解算时需要使用到当前历元的GNSS原始观测量和位置定位值，因此，在本发明实施方式提供的GNSS解算方法中还可以包括以下步骤：将当前历元的GNSS原始观测量和位置定位值进行存储，以供后续调用。

假设S14和S16由接收机的时间差分模块执行，则在执行完步骤S14和S16之后，可以由时间差分模块自行存储当前历元的GNSS原始观测量和位置定位值。若是在步骤S12之后执行步骤S13，则当前历元的GNSS原始观测量和位置定位值反馈至时间差分模块进行存储，以在后一历元要执行步骤S14及S16时能够调用。

本发明实施方式提供的GNSS解算方法，在空旷场景下且观测时间为整秒的情况下，使用RTK或PPP-RTK进行相对位置解算，在观测时间为非整秒时的接收机空旷、半遮挡场景或复杂场景下，使用多普勒观测值、载波相位观测值和伪距观测值中的一个或任几个，以及相关的时间差分算法进行相对位置解算，来实时高精度高频输出定位位置值。无需一直使用RTK或PPP-RTK进行相对位置解算，能够极大地减小计算量，从而可适用于大部分MCU，以及适应自动驾驶行业、农机自动驾驶以及AIoT等应用场景的GNSS高频解算频率的高需求。

基于与上述GNSS解算方法相同的发明构思，在一种可能的实施方式中，本发明实施方式提供了一种GNSS解算装置140，该GNSS解算装置140可以应用于图1中的卫星导航接收机110中。参照图5，该GNSS解算装置140可以包括预处理模块150、第一解算模块160和第二解算模块170。

预处理模块150，用于判断当前历元的GNSS原始观测量的观测时间是否为整秒。

第一解算模块160，用于在当前历元的GNSS原始观测量的观测时间为非整秒的情况下，基于当前历元的GNSS原始观测量中的主观测值，以及前一历元的GNSS原始观测量，采用预设的时间差分解算法进行相对位置解算，得到当前历元的定位变化量。

其中，主观测值包括载波相位观测值、伪距观测值和多普勒观测值中的任一个或任几个。

第二解算模块170，用于结合当前历元的定位变化量和前一历元的绝对位置，得到当前历元的位置定位值。

进一步地，GNSS解算装置140还可以包括第三解算模块180和存储模块190。

第三解算模块180，用于在当前历元的GNSS原始观测量的观测时间是整秒的情况下，采用RTK解算法或PPP-RTK解算法对GNSS原始观测量进行处理，得到当前历元的位置定位值。

存储模块190，用于将当前历元的GNSS原始观测量和位置定位值进行存储，以供后续调用。

上述GNSS解算装置140中，通过预处理模块150、第一解算模块160和第二解算模块170的协同作用，在GNSS原始观测量的观测时间不是整秒时，基于前一历元的GNSS原始观测量以及当前历元的载波相位观测值、伪距观测值和多普勒观测值中的任一个或任几个，采用预设的时间差分解算法进行相对位置解算，得到当前历元的定位变化量，即通过预设的时间差分解算法先获取相对于前一历元的定位变化量，再结合前一历元的绝对位置得到当前历元的位置定位值，极大地减少计算量，从而在接收机空旷、半遮挡或全遮挡场景下也能实时高频高精度的得到定位结果。

关于GNSS解算装置140的具体限定可以参见上文中对于GNSS解算方法的限定，在此不再赘述。上述GNSS解算装置140中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于电子设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于电子设备的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一种实施方式中，提供了一种电子设备200，该电子设备200可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该电子设备200包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口和输入装置。其中，该电子设备200的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备200的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备200的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、近场通信（NFC）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时实现如上述实施方式提供的GNSS解算方法。

图6中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的电子设备200的限定，具体的电子设备200可以包括比图6中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一种实施方式中，本发明提供的GNSS解算装置140可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图6所示的电子设备200上运行。电子设备200的存储器中可存储组成该GNSS解算装置140的各个程序模块，比如，图5所示的预处理模块150、第一解算模块160、第二解算模块170和第三解算模块180。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的GNSS解算方法中的步骤。

例如，图6所示的电子设备200可以通过如图5所示的GNSS解算装置140中的预处理模块150执行步骤S11和S12。电子设备200可以通过第三解算模块180执行步骤S13。电子设备200可以通过第一解算模块160执行步骤S14。电子设备200可以通过第二解算模块170执行S16。

在一种实施方式中，提供了一种电子设备200，包括存储器和处理器，该存储器存储有机器可执行指令，该处理器执行机器可执行指令时实现以下步骤：判断当前历元的GNSS原始观测量的观测时间是否为整秒；若否，则基于当前历元的GNSS原始观测量中的主观测值，以及前一历元的GNSS原始观测量，采用预设的时间差分解算法进行相对位置解算，得到当前历元的定位变化量；结合当前历元的定位变化量和前一历元的绝对位置，得到当前历元的位置定位值。

在一种实施方式中，提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：判断当前历元的GNSS原始观测量的观测时间是否为整秒；若否，则基于当前历元的GNSS原始观测量中的主观测值，以及前一历元的GNSS原始观测量，采用预设的时间差分解算法进行相对位置解算，得到当前历元的定位变化量；结合当前历元的定位变化量和前一历元的绝对位置，得到当前历元的位置定位值

在本发明所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。