CN116047558A - 定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种定位方法及装置，涉及计算机技术领域，尤其涉及卫星定位导航。其中，定位方法包括：获取利用卫星信号接收设备在待定位位置处接收到的多个卫星信号；根据多个卫星信号确定多个第一卫星；确定预先设定的多个候选位置与待定位位置的匹配度，其中，针对多个候选位置中的每个候选位置：根据该候选位置周围环境的遮挡物信息，确定卫星信号接收设备在该候选位置处能够接收到卫星信号的多个第二卫星；以及将多个第一卫星与多个第二卫星进行比对，以确定该候选位置与待定位位置的匹配度；基于多个候选位置的匹配度，从多个候选位置中选取至少一个目标位置；以及根据至少一个目标位置的坐标确定待定位位置的坐标。

Description

定位方法及装置

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及卫星定位导航，具体涉及一种定位方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

背景技术

在导航中定位是必不可少的一个环节，其中卫星定位是精度较高的一种定位方式，在步行和驾车导航中可以提供精度为10米左右的定位能力。然而在现代城市峡谷中，由于存在楼块的遮挡、玻璃幕墙的反射和多径效应，使得卫星定位发生漂移，产生较大的定位误差，严重影响定位的精确度。

在此部分中描述的方法不一定是之前已经设想到或采用的方法。除非另有指明，否则不应假定此部分中描述的任何方法仅因其包括在此部分中就被认为是现有技术。类似地，除非另有指明，否则此部分中提及的问题不应认为在任何现有技术中已被公认。

发明内容

本公开提供了一种定位方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

根据本公开的一方面，提供了一种定位方法，包括：获取利用卫星信号接收设备在待定位位置处接收到的多个卫星信号；根据多个卫星信号确定多个第一卫星，其中，多个第一卫星为多个卫星信号中至少部分卫星信号的来源；确定预先设定的多个候选位置与待定位位置的匹配度，其中，针对多个候选位置中的每个候选位置：根据该候选位置周围环境的遮挡物信息，通过计算分析确定卫星信号接收设备在该候选位置处能够接收到卫星信号的多个第二卫星；以及将多个第一卫星与多个第二卫星进行比对，以确定该候选位置与待定位位置的匹配度；基于多个候选位置的匹配度，从多个候选位置中选取至少一个目标位置；以及根据至少一个目标位置的坐标确定待定位位置的坐标。

根据本公开的另一方面，提供了一种定位装置，包括：获取单元，配置成获取利用卫星信号接收设备在待定位位置处接收到的多个卫星信号；第一确定单元，配置成根据多个卫星信号确定多个第一卫星，其中，多个第一卫星为多个卫星信号中至少部分卫星信号的来源；第二确定单元，配置成确定预先设定的多个候选位置与待定位位置的匹配度；其中，针对多个候选位置中的每个候选位置：根据该候选位置周围环境的遮挡物信息，通过计算分析确定卫星信号接收设备在该候选位置处能够接收到卫星信号的多个第二卫星；以及将多个第一卫星与多个第二卫星进行比对，以确定该候选位置与待定位位置的匹配度；选取单元，配置成基于多个候选位置的匹配度，从多个候选位置中选取至少一个目标位置；以及第三确定单元，配置成根据至少一个目标位置的坐标确定待定位位置的坐标。

根据本公开的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的方法。

根据本公开的又一方面，还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，计算机指令用于使计算机执行上述的方法。

根据本公开的又一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，计算机程序在被处理器执行时实现上述的方法。

根据本公开的一个或多个实施例，首先根据卫星信号接收设备在待定位位置上接收到的卫星信号确定与设备实际上通信的多个第一卫星，然后分析预先设定的每个候选位置的周围环境，从而确定出在每个候选位置处设备理论上能够接收到卫星信号的多个第二卫星。最后将多个第一卫星和多个第二卫星进行比对，若多个第一卫星和多个第二卫星的重合程度较高，则表示该候选位置极有可能是目标位置，最后根据目标位置确定待定位位置的具体坐标。该定位方法通过比对在不同位置能够接收到卫星信号的卫星来确定与待定位位置匹配的候选位置，能够更加准确地对待定位位置进行定位。

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

附图示例性地示出了实施例并且构成说明书的一部分，与说明书的文字描述一起用于讲解实施例的示例性实施方式。所示出的实施例仅出于例示的目的，并不限制权利要求的范围。在所有附图中，相同的附图标记指代类似但不一定相同的要素。

图1示出了根据本公开的实施例的可以在其中实施本文描述的各种方法的示例性系统的示意图；

图2示出了根据本公开的实施例的定位方法的流程图；

图3示出了根据本公开的实施例的确定多个第一卫星的方法的流程图；

图4示出了不同类型的卫星发射卫星信号的原理示意图；

图5示出了根据本公开的实施例的确定多个候选位置的方法的流程图；

图6示出了根据本公开的实施例的用于确定与候选位置相对应的多个第二卫星的方法的流程图；

图7a和图7b示出了确定卫星信号接收设备在候选位置处的视野范围的原理示意图。

图8示出了根据本公开的实施例的确定待定位位置的坐标的方法的流程图；

图9示出了根据本公开的实施例的定位装置的结构框图；

图10示出了能够用于实现本公开的实施例的示例性电子设备的结构框图。

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。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。

在本公开中，除非另有说明，否则使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素不意图限定这些要素的位置关系、时序关系或重要性关系，这种术语只是用于将一个要素与另一要素区分开。在一些示例中，第一要素和第二要素可以指向该要素的同一实例，而在某些情况下，基于上下文的描述，它们也可以指代不同实例。

在本公开中对各种示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例的目的，而并非旨在进行限制。除非上下文另外明确地表明，如果不特意限定要素的数量，则该要素可以是一个也可以是多个。此外，本公开中所使用的术语“和/或”涵盖所列出的项目中的任何一个以及全部可能的组合方式。

下面将结合附图详细描述本公开的实施例。

图1示出了根据本公开的实施例可以将本文描述的各种方法和装置在其中实施的示例性系统100的示意图。参考图1，该系统100包括一个或多个客户端设备101、102、103、104、105和106、服务器120以及将一个或多个客户端设备耦接到服务器120的一个或多个通信网络110。客户端设备101、102、103、104、105和106可以被配置为执行一个或多个应用程序。

在本公开的实施例中，服务器120可以运行使得能够执行定位方法或控制指令的生成方法的一个或多个服务或软件应用。

在某些实施例中，服务器120还可以提供可以包括非虚拟环境和虚拟环境的其他服务或软件应用。在某些实施例中，这些服务可以作为基于web的服务或云服务提供，例如在软件即服务(SaaS)模型下提供给客户端设备101、102、103、104、105和/或106的用户。

在图1所示的配置中，服务器120可以包括实现由服务器120执行的功能的一个或多个组件。这些组件可以包括可由一个或多个处理器执行的软件组件、硬件组件或其组合。操作客户端设备101、102、103、104、105和/或106的用户可以依次利用一个或多个客户端应用程序来与服务器120进行交互以利用这些组件提供的服务。应当理解，各种不同的系统配置是可能的，其可以与系统100不同。因此，图1是用于实施本文所描述的各种方法的系统的一个示例，并且不旨在进行限制。

用户可以使用客户端设备101、102、103、104、105和/或106来输入语音数据。客户端设备可以提供使客户端设备的用户能够与客户端设备进行交互的接口。客户端设备还可以经由该接口向用户输出信息。尽管图1仅描绘了六种客户端设备，但是本领域技术人员将能够理解，本公开可以支持任何数量的客户端设备。

客户端设备101、102、103、104、105和/或106可以包括各种类型的计算机设备，例如便携式手持设备、通用计算机(诸如个人计算机和膝上型计算机)、工作站计算机、可穿戴设备、智能屏设备、自助服务终端设备、服务机器人、游戏系统、瘦客户端、各种消息收发设备、传感器或其他感测设备等。这些计算机设备可以运行各种类型和版本的软件应用程序和操作系统，例如MICROSOFT Windows、APPLE iOS、类UNIX操作系统、Linux或类Linux操作系统；或包括各种移动操作系统，例如MICROSOFT Windows Mobile OS、iOS、WindowsPhone、Android。便携式手持设备可以包括蜂窝电话、智能电话、平板电脑、个人数字助理(PDA)等。可穿戴设备可以包括头戴式显示器(诸如智能眼镜)和其他设备。游戏系统可以包括各种手持式游戏设备、支持互联网的游戏设备等。客户端设备能够执行各种不同的应用程序，例如各种与Internet相关的应用程序、通信应用程序(例如电子邮件应用程序)、短消息服务(SMS)应用程序，并且可以使用各种通信协议。

网络110可以是本领域技术人员熟知的任何类型的网络，其可以使用多种可用协议中的任何一种(包括但不限于TCP/IP、SNA、IPX等)来支持数据通信。仅作为示例，一个或多个网络110可以是局域网(LAN)、基于以太网的网络、令牌环、广域网(WAN)、因特网、虚拟网络、虚拟专用网络(VPN)、内部网、外部网、公共交换电话网(PSTN)、红外网络、无线网络(例如蓝牙、WIFI)和/或这些和/或其他网络的任意组合。

服务器120可以包括一个或多个通用计算机、专用服务器计算机(例如PC(个人计算机)服务器、UNIX服务器、中端服务器)、刀片式服务器、大型计算机、服务器群集或任何其他适当的布置和/或组合。服务器120可以包括运行虚拟操作系统的一个或多个虚拟机，或者涉及虚拟化的其他计算架构(例如可以被虚拟化以维护服务器的虚拟存储设备的逻辑存储设备的一个或多个灵活池)。在各种实施例中，服务器120可以运行提供下文所描述的功能的一个或多个服务或软件应用。

服务器120中的计算单元可以运行包括上述任何操作系统以及任何商业上可用的服务器操作系统的一个或多个操作系统。服务器120还可以运行各种附加服务器应用程序和/或中间层应用程序中的任何一个，包括HTTP服务器、FTP服务器、CGI服务器、JAVA服务器、数据库服务器等。

在一些实施方式中，服务器120可以包括一个或多个应用程序，以分析和合并从客户端设备101、102、103、104、105和/或106的用户接收的数据馈送和/或事件更新。服务器120还可以包括一个或多个应用程序，以经由客户端设备101、102、103、104、105和/或106的一个或多个显示设备来显示数据馈送和/或实时事件。

在一些实施方式中，服务器120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。服务器120也可以是云服务器，或者是带人工智能技术的智能云计算服务器或智能云主机。云服务器是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决传统物理主机与虚拟专用服务器(VPS，Virtual Private Server)服务中存在的管理难度大、业务扩展性弱的缺陷。

系统100还可以包括一个或多个数据库130。在某些实施例中，这些数据库可以用于存储数据和其他信息。例如，数据库130中的一个或多个可用于存储诸如音频文件和视频文件的信息。数据库130可以驻留在各种位置。例如，由服务器120使用的数据库可以在服务器120本地，或者可以远离服务器120且可以经由基于网络或专用的连接与服务器120通信。数据库130可以是不同的类型。在某些实施例中，由服务器120使用的数据库例如可以是关系数据库。这些数据库中的一个或多个可以响应于命令而存储、更新和检索到数据库以及来自数据库的数据。

在某些实施例中，数据库130中的一个或多个还可以由应用程序使用来存储应用程序数据。由应用程序使用的数据库可以是不同类型的数据库，例如键值存储库，对象存储库或由文件系统支持的常规存储库。

图1的系统100可以以各种方式配置和操作，以使得能够应用根据本公开所描述的各种方法和装置。

下面结合图2至图9详细描述本公开的各个实施例。图2是根据本公开一个实施方式的定位方法200的流程图，如图2所示，该方法200包括：

步骤210，获取利用卫星信号接收设备在待定位位置处接收到的多个卫星信号；

步骤220，根据多个卫星信号确定多个第一卫星，其中，多个第一卫星为多个卫星信号中至少部分卫星信号的来源；

步骤230，确定预先设定的多个候选位置与待定位位置的匹配度；

步骤240基于多个候选位置的匹配度，从多个候选位置中选取至少一个目标位置；以及

步骤250根据至少一个目标位置的坐标确定待定位位置的坐标。

其中，步骤230进一步包括，针对多个候选位置中的每个候选位置：

步骤231，根据该候选位置周围环境的遮挡物信息，通过计算分析确定卫星信号接收设备在该候选位置处能够接收到卫星信号的多个第二卫星；以及

步骤232，将多个第一卫星与多个第二卫星进行比对，以确定该候选位置与待定位位置的匹配度。

根据本公开的一个或多个实施例，首先根据卫星信号接收设备在待定位位置上接收到的卫星信号确定与设备实际上通信的多个第一卫星，然后分析预先设定的每个候选位置的周围环境，从而确定出在每个候选位置处设备理论上能够接收到卫星信号的多个第二卫星。最后将多个第一卫星和多个第二卫星进行比对，若多个第一卫星和多个第二卫星的重合程度较高，则表示候选位置极有可能是目标位置，最后根据目标位置确定待定位位置的具体坐标。该定位方法通过比对在不同位置能够接收到卫星信号的卫星来确定与待定位位置匹配的候选位置，能够更加准确地对待定位位置进行定位。

在步骤210中，卫星信号接收设备可以是诸如手机、平板电脑等能够接收到卫星信号的电子设备，其可以实施为图1所示的客户端设备101、102、103、104、105和/或106。卫星信号接收设备的用户在运动到待定位位置时，可以利用该设备进行定位。作为客户端设备的卫星信号接收设备可以通过相关应用(例如：导航应用、智能地图应用等)向服务器120发送定位服务请求。同时，卫星信号接收设备还可以将在待定位位置接收到的多个卫星信号发送给服务器120，以便于服务器120后续进行定位分析。

在步骤220中，服务器可以根据多个卫星信号确定其来源，即确定多个第一卫星。具体地，上述卫星信号还包括一些卫星参数，这些参数包括但不限于GPS坐标、真值坐标、GNSS信息和时间戳的采集数据等，GNSS信息包括卫星识别号(prn)、方位角(azi)、高度角(ele)和信噪比(snr)等数据。通过GNSS信息包括的卫星识别号(prn)可以确定出多个卫星信号中的每个卫星信号的来源，从而确定出多个第一卫星。在一些实施例中，还可以对作为这些卫星信号的来源的卫星进行进一步地筛选，以确定出最终的多个第一卫星，这部分内容将结合下文所述的方法300进行详细说明。

在执行本实施例的方法200之前，可以获取包含待定位位置的整个地理区域(例如：整个城市)的建筑物布局信息和地理信息，从而在相关服务器120中建立三维城市模型。从该三维城市模型中可以获得任意位置周围的环境参数，环境参数包括但不限于遮挡物信息，遮挡物例如可以是城市中的楼宇、建筑物等。在步骤231中，对于每个候选位置，可以通过上述三维城市模型获取到周围环境的遮挡物信息。根据遮挡物信息可以通过相关的计算分析确定出卫星信号接收设备在该候选位置处用于接收卫星信号的视野范围，进而确定出设备能够接收到其卫星信号的多个第二卫星。

对于每一个候选位置，都可以基于该位置的遮挡物信息确定出一组第二卫星，也就是说，每个候选位置所对应的多个第二卫星并不相同。在步骤232中，可以将每个候选位置所对应的多个第二卫星分别于步骤220中确定出的多个第一卫星比对，以确定两者的匹配程度。一般而言，若多个第二卫星和多个第一卫星包含共有的卫星越多，表示二者的匹配程度越高，从而确定该候选位置与待定位位置的匹配程度越高。

在步骤240中，可以从多个候选位置中选取匹配度最高的一个或多个候选位置作为至少一个目标位置。由于，目标位置的坐标和待定位位置的坐标十分接近，因此，在步骤250中，可以根据至少一个目标位置的坐标确定待定位位置的坐标。

图3示出了根据本公开实施例的确定多个第一卫星的方法300的流程图。如图3所示，该方法300包括：

步骤310，根据多个卫星信号的相关参数，从多个卫星信号中确定多个直射信号，其中，直射信号为未经反射直接被卫星信号接收设备接收的卫星信号；以及

步骤320，根据多个直射信号确定多个第一卫星，其中，多个第一卫星为多个直射信号的来源。

在步骤310中，卫星信号可以分类为两种类型：直射信号和反射信号。图4示出了不同类型的卫星发射卫星信号的原理示意图。如图4所示，卫星A发射的卫星信号为直射信号，直射信号沿着直线传播(如图中虚线所示)直接到达卫星信号接收设备，直射信号不被任何环境物体(例如：楼房等建筑物)遮挡；卫星B发射的卫星信号为反射信号，反射信号将被环境物体反射到达卫星信号接收设备。卫星信号的相关参数包括但不限于：卫星高度角、信噪比以及卫星识别号等参数。

可以理解，虽然卫星信号接收设备能够在待定位位置接收到卫星信号，但实际上发射某些卫星信号(例如：反射信号)的卫星并不存在于卫星信号接收设备的视野范围内，因此需要将其排除。在步骤320中，可以使用卫星信号中的高度角、信噪比和伪距残差等信息构建卫星信号特征，后续根据卫星信号特征使用SVM分类模型进行分类，以区分卫星信号分为直射信号或反射信号，SVM(Support Vector Machine)指的是支持向量机，是一种判别方法。在机器学习领域，SVM是一种有监督的学习模型，通常用来进行模式识别、分类以及回归分析。分类的计算过程如下列公式(1)-(2)所示：

label＝SVM(f_i),i＝1,…,n           (1)

f_i＝[ele_i,snr_i,pr_i]          (2)

其中，label表示信号的类型，f_i为卫星信号特征，n为特征总数。ele表示高度角，snr表示信噪比，pr表示卫星识别号。

在本实施例中，可以根据卫星信号的相关参数将反射信号排除，这样可以避免错误地将实际上未存在于卫星信号接收设备的视野范围内的卫星确定为第一卫星，从而提高了后续定位的准确性。

在一些实施例中，可以在预先确定的地理区域内确定多个候选位置，上述预先确定的地理区域为包含待定位位置的区域(例如：城市区域)。图5示出了根据本公开实施例的确定多个候选位置的方法500的流程图，如图5所示，该方法500包括：

步骤510，将地理区域划分为多个子区间；以及

步骤520，将多个子区间的每个子区间的几何中心位置作为一个候选位置。

在步骤510中，地理区域可以是以卫星信号接收设备的GPS坐标作为中点，预设距离范围内的地理区域，可以理解，虽然GPS坐标不是待定位位置精确的坐标，但是与待定位位置相近。选取GPS坐标一定范围内的区域作为上述地理区域可以确保地理区域包含待定位位置。具体地，服务器120可以经由上文所述的城市三维模型来获取GPS坐标附近的建筑物信息和道路的首尾坐标，建筑物信息包括每个楼块边缘的坐标和高度。以GPS坐标为中心，在周围区域内每隔10m取一个点为网格中心点，建立多个5m*5m的网格，之后以道路为对称轴，在道路对侧定位点的对称点建立相同尺寸的网格，从而将上述地理区域划分为多个网格子区间。在步骤520中，可以将每个网格的中心作为一个候选位置，以用于后续的位置匹配。

虽然在本实施例中，将地理区域划分为5m*5m的网格形式的子区间，但是可以理解，在另外一些实施例中，划分的网格还可以是其他尺寸，例如10m*10m、20*10m等。另外，子区间也可以为除网格之外的其他形式，例如划分的每个子区间可以是正六边形形状的蜂窝形式。

在本实施例中，将地理区域划分为多个网格子区间，并且将子区间的中心作为候选位置，相较于将地理区域内每个坐标点都作为候选位置，本实施例的方法仅将有限数量的候选位置与待定位位置进行匹配。因此，在后续过程中，服务器仅计算在这些候选位置处的卫星信号接收视野范围，从而大大降低了服务器的计算量。另外，通过设置子区间的稀疏程度，可以做到定位精确度和计算量之间的平衡，若用户对定位的准确性要求较高，那么可以设置致密的子区间；若用户对定位的计算速度要求较高，那么可以设置稀疏的子区间。

图6示出了根据本公开的实施例的用于确定与候选位置相对应的多个第二卫星的方法600的流程图。在本实施例中，遮挡物信息包括多个遮挡物的高度以及该候选位置分别到多个遮挡物的距离。如图6所示，该方法600包括：

步骤610，根据多个遮挡物的高度以及该候选位置分别到多个遮挡物的距离确定在该候选位置处接收卫星信号的视野范围；以及

步骤620，根据星历数据确定落入视野范围内的多个第二卫星。

图7a和图7b示出了确定卫星信号接收设备在候选位置处的视野范围的原理示意图。在候选位置处，其周围环境可能存在多个遮挡物，以城市为例，候选位置的周围存在多个建筑物。图7a示出了候选位置以及其周围的一个建筑物。通过计算候选位置在方向角0～360°范围内的到建筑物顶部边缘的高度角，可以确定被该建筑物遮挡后的视野范围，如图7a所示，根据图中所示的建筑物计算得到的高度角由字母Ω表示。高度角的计算方法如下列式(3)所示：

ele_grid_i,j＝arctan(height,dist_j),i＝1,…,n；j＝0,…,360     (3)

其中，height为建筑物的高度，dist_j为候选位置在j角度的方向角到该建筑边缘的距离。

在步骤610中，当计算完0～360°范围内每个角度方向上的高度角之后，便可以确定出该候选位置的视野范围。图7b为一个示例的视野范围的示意图，图中实线表示视野范围，获得该候选位置的视野范围后，将确定位于该视野范围内的卫星识别为多个第二卫星，如图7b所示，其中，卫星A、B、C落入视野范围内，因此被确定为第二卫星。在步骤620的确定当前天空中存在的卫星是否落在视野范围内的过程中，还可以参考描述所有卫星运行轨迹的星历数据，根据星历数据可以得到所有卫星当前时刻的方向角和高度，从而判断每个卫星在当前时刻是否落入该候选位置的视野范围内。

本实施例的方法根据遮挡物的高度和距离确定接收卫星信号的视野范围，从而使得确定出的视野范围更加准确，进而能够更加准确地确定出多个第二卫星。

在一些实施例中，将多个第一卫星与多个第二卫星进行比对，以确定该候选位置与待定位位置的匹配度包括：响应于确定多个第二卫星中的任一第二卫星与多个第一卫星中的一个第一卫星相同，增加匹配度；和/或响应于确定多个第二卫星中的任一第二卫星与多个第一卫星中的每个第一卫星均不相同，降低匹配度。

在一些实施例中，还可以通过设置匹配分数来表示匹配度，可以将星历数据中所有可观测卫星数量作为初始的匹配分数。对每个候选位置处的理论上能够观测到的多个第二卫星和卫星信号接收设备的卫星信号来源的多个第一卫星进行比对。遍历采集的卫星识别号列表，如果在候选位置处能够观测到的多个第二卫星中存在一个卫星与多个第一卫星中的某个卫星是同一卫星，则匹配分数加一；如果多个第二卫星中存在一个卫星，该卫星在多个第一卫星中并不存在，则匹配分数减一。通过上述方式，可以最终确定出一个匹配分数，该匹配分数越高，则说明多个第二卫星和多个第一卫星的重合度越好，进而表示该候选位置与待定位位置的相似度越高。

在一些实施例中，针对多个候选位置中的每个候选位置：响应于确定该候选位置位于该候选位置周围环境的遮挡物内，将该候选位置的匹配度设置为小于预设阈值。根据上文所述的三维城市模型可以获取到地理区域内所有遮挡物(例如：建筑物)的坐标范围。若候选位置在某个建筑物的坐标范围内，则该候选位置不可能是待定位位置，这是因为在遮挡物内，卫星信号接收设备无法接收到卫星信号。在这种情况下，将该候选位置的匹配度设置为趋于0，例如设置为小于0.01，从而避免将遮挡物所在位置确定为目标位置。

在一些实施例中，还可以为匹配分数设置权重，以进一步提高匹配度的精确程度。最终匹配分数的计算如公式(4)所示：

其中，res_i为候选位置i的匹配分数，N_match为多个第一卫星和多个第二卫星中包含的相同卫星的数量，N_shelter为出现在多个第二卫星中但不存在于多个第一卫星中的卫星数量，α和β为两者的加权系数，其中β可以为负值，表示对出现不同卫星的匹配度惩罚。

在一些实施例中，基于多个候选位置的匹配度，从多个候选位置中选取至少一个目标位置包括：根据匹配度大小对多个候选位置进行排序；以及选取匹配度最大的预设数量的候选位置以作为至少一个目标位置。在遍历完所有网格子区间后，并且计算出对应的候选位置的匹配分数之后，按候选位置的匹配分数进行大小排序。在一些实施例中，预设数量可以为2，即，选取匹配分数前二的所有候选位置(即，对应的网格子区间的中点)，以作为至少一个目标位置。

图8示出了根据本公开实施例的确定待定位位置的坐标的方法800的流程图，如图8所示，该方法800包括：

步骤810，根据至少一个目标位置中每个目标位置的坐标，对多个子区间进行聚类，以得到至少一个区间簇，其中，每个区间簇均包含对应的目标位置所在的子区间；以及

步骤820，从至少一个区间簇中确定包含的子区间数量最多的目标区间簇；以及

步骤830，确定目标区间簇中包含的多个子区间的坐标均值，以作为待定位位置的坐标。

在步骤810中，可以根据目标位置的坐标进行聚类，从而将多个子区间划分为多个簇，每个簇均包含多个子区间。每个簇中的这些子区间的坐标和目标位置相近，因此和目标位置所在的子区间划分到同一簇中。在步骤820中，可以从至少一个区间簇中确定包含的子区间数量最多的目标区间簇，子区间数量最多表示，表示该区间簇包含待定位位置的可能性越高。

输出子区间数最多的区间簇包含的多个子区间的候选位置的坐标均值，具体计算过程如公式(5)-(6)所示：

C＝argmax Cluster((x_top2,y_top2))        (5)

其中，C为聚类后成员数最多的簇，Cluster为聚类器，(x_top2,y_top2)为分值前二高的候选位置，n_C为簇C的成员数。最终计算确定的

可以作为待定位位置的坐标。

本实施例的方法通过聚类将地理区域分成为多个区间簇，通过计算包含的子区间数量最多的区间簇的坐标均值，可以得到更加准确的定位位置。

根据本公开的另一方面，还提供了一种定位装置。图9示出了根据本公开实施方式的定位装置900的结构框图，包括：获取单元910，配置成获取利用卫星信号接收设备在待定位位置处接收到的多个卫星信号；第一确定单元920，配置成根据多个卫星信号确定多个第一卫星，其中，多个第一卫星为多个卫星信号中至少部分卫星信号的来源；第二确定单元930，配置成确定预先设定的多个候选位置与待定位位置的匹配度；其中，针对多个候选位置中的每个候选位置：根据该候选位置周围环境的遮挡物信息，确定卫星信号接收设备在该候选位置处能够接收到卫星信号的多个第二卫星；以及将多个第一卫星与多个第二卫星进行比对，以确定该候选位置与待定位位置的匹配度；选取单元940，配置成基于多个候选位置的匹配度，从多个候选位置中选取至少一个目标位置；以及第三确定单元950，配置成根据至少一个目标位置的坐标确定待定位位置的坐标。

在一些实施例中，第一确定单元920包括：第一确定模块，配置成根据多个卫星信号的相关参数，从多个卫星信号中确定多个直射信号，其中，直射信号为未经反射直接被卫星信号接收设备接收的卫星信号；以及第二确定模块，配置成根据多个直射信号确定多个第一卫星，其中，多个第一卫星为多个直射信号的来源。

在一些实施例中，上述装置900还包括：第四确定单元，配置成在预先确定的地理区域内确定多个候选位置，其中，第四确定单元包括：划分模块，配置成将地理区域划分为多个子区间；以及第三确定模块，配置成将多个子区间的每个子区间的几何中心位置作为一个候选位置。

在一些实施例中，遮挡物信息包括多个遮挡物的高度以及该候选位置分别到多个遮挡物的距离，第二确定单元930包括：第四确定模块，配置成根据多个遮挡物的高度以及该候选位置分别到多个遮挡物的距离确定在该候选位置处接收卫星信号的视野范围；以及第五确定模块，配置成根据星历数据确定落入视野范围内的多个第二卫星。

在一些实施例中，第二确定单元930还配置成：响应于确定多个第二卫星中的任一第二卫星与多个第一卫星中的一个第一卫星相同，增加匹配度；和/或响应于确定多个第二卫星中的任一第二卫星与多个第一卫星中的每个第一卫星均不相同，降低匹配度。

在一些实施例中，选取单元910还包括：排序模块，配置成根据匹配度大小对多个候选位置进行排序；以及选取模块，配置成选取匹配度最大的预设数量的候选位置以作为至少一个目标位置。

在一些实施例中，第三确定单元950包括：聚类模块，配置成根据至少一个目标位置中每个目标位置的坐标，对多个子区间进行聚类，以得到至少一个区间簇，其中，每个区间簇均包含对应的目标位置所在的子区间；第六确定模块，配置成从至少一个区间簇中确定包含的子区间数量最多的目标区间簇；以及第七确定模块，配置成确定目标区间簇中包含的多个子区间的坐标均值，以作为待定位位置的坐标。

上述装置900中的各个单元及模块的工作原理和方法200至方法800中的各步骤的操作方式类似，这里不再详细描述。

本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的收集、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。

根据本公开的实施例，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。

参考图10，现将描述可以作为本公开的服务器或客户端的电子设备1000的结构框图，其是可以应用于本公开的各方面的硬件设备的示例。电子设备旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备，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10所示，电子设备1000包括计算单元1001，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的计算机程序或者从存储单元1008加载到随机访问存储器(RAM)1003中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 1003中，还可存储电子设备1000操作所需的各种程序和数据。计算单元1001、ROM 1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(I/O)接口1005也连接至总线1004。

电子设备1000中的多个部件连接至I/O接口1005，包括：输入单元1006、输出单元1007、存储单元1008以及通信单元1009。输入单元1006可以是能向电子设备1000输入信息的任何类型的设备，输入单元1006可以接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置和/或功能控制有关的键信号输入，并且可以包括但不限于鼠标、键盘、触摸屏、轨迹板、轨迹球、操作杆、麦克风和/或遥控器。输出单元1007可以是能呈现信息的任何类型的设备，并且可以包括但不限于显示器、扬声器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。存储单元1008可以包括但不限于磁盘、光盘。通信单元1009允许电子设备1000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，并且可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信收发机和/或芯片组，例如蓝牙TM设备、802.11设备、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。

计算单元1001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1001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1001执行上文所描述的各个方法和处理，例如上述的定位方法。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1008。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 1002和/或通信单元1009而被载入和/或安装到电子设备1000上。当计算机程序加载到RAM 1003并由计算单元1001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1001可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行上述定位方法。

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)、复杂可编程逻辑设备(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，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，本公开中记载的各步骤可以并行地执行、也可以顺序地或以不同的次序执行，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。

虽然已经参照附图描述了本公开的实施例或示例，但应理解，上述的方法、系统和设备仅仅是示例性的实施例或示例，本发明的范围并不由这些实施例或示例限制，而是仅由授权后的权利要求书及其等同范围来限定。实施例或示例中的各种要素可以被省略或者可由其等同要素替代。此外，可以通过不同于本公开中描述的次序来执行各步骤。进一步地，可以以各种方式组合实施例或示例中的各种要素。

Claims (18)

1.一种定位方法，包括：

获取利用卫星信号接收设备在待定位位置处接收到的多个卫星信号；

根据所述多个卫星信号确定多个第一卫星，其中，所述多个第一卫星为所述多个卫星信号中至少部分卫星信号的来源；

确定预先设定的多个候选位置与所述待定位位置的匹配度，其中，针对所述多个候选位置中的每个候选位置：

根据该候选位置周围环境的遮挡物信息，通过计算分析确定所述卫星信号接收设备在该候选位置处能够接收到卫星信号的多个第二卫星；以及

将所述多个第一卫星与所述多个第二卫星进行比对，以确定该候选位置与所述待定位位置的匹配度；

基于所述多个候选位置的匹配度，从所述多个候选位置中选取至少一个目标位置；以及

根据所述至少一个目标位置的坐标确定所述待定位位置的坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述多个卫星信号确定多个第一卫星包括：

根据所述多个卫星信号的相关参数，从所述多个卫星信号中确定多个直射信号，其中，所述直射信号为未经反射直接被所述卫星信号接收设备接收的卫星信号；以及

根据所述多个直射信号确定所述多个第一卫星，其中，所述多个第一卫星为所述多个直射信号的来源。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在预先确定的地理区域内确定多个候选位置，包括：

将所述地理区域划分为多个子区间；以及

将所述多个子区间的每个子区间的几何中心位置作为一个候选位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述遮挡物信息包括多个遮挡物的高度以及该候选位置分别到所述多个遮挡物的距离，所述根据该候选位置周围环境的遮挡物信息，确定所述卫星信号接收设备在该候选位置处能够接收到卫星信号的多个第二卫星包括：

根据所述多个遮挡物的高度以及该候选位置分别到所述多个遮挡物的距离确定在该候选位置处接收卫星信号的视野范围；以及

根据星历数据确定落入所述视野范围内的所述多个第二卫星。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述将所述多个第一卫星与所述多个第二卫星进行比对，以确定该候选位置与所述待定位位置的匹配度包括：

响应于确定所述多个第二卫星中的任一第二卫星与所述多个第一卫星中的一个第一卫星相同，增加所述匹配度；和/或

响应于确定所述多个第二卫星中的任一第二卫星与所述多个第一卫星中的每个第一卫星均不相同，降低所述匹配度。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

针对所述多个候选位置中的每个候选位置：响应于确定该候选位置位于该候选位置周围环境的遮挡物内，将该候选位置的匹配度设置为小于预设阈值。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述基于所述多个候选位置的匹配度，从所述多个候选位置中选取至少一个目标位置包括：

根据所述匹配度大小对所述多个候选位置进行排序；以及

选取匹配度最大的预设数量的候选位置以作为所述至少一个目标位置。

8.根据权利要求3所述的方法，其中，所述根据所述至少一个目标位置的坐标确定所述待定位位置的坐标包括：

根据所述至少一个目标位置中每个目标位置的坐标，对所述多个子区间进行聚类，以得到至少一个区间簇，其中，每个区间簇均包含对应的目标位置所在的子区间；

从所述至少一个区间簇中确定包含的子区间数量最多的目标区间簇；以及

确定所述目标区间簇中包含的多个子区间的坐标均值，以作为所述待定位位置的坐标。

9.一种定位装置，包括：

获取单元，配置成获取利用卫星信号接收设备在待定位位置处接收到的多个卫星信号；

第一确定单元，配置成根据所述多个卫星信号确定多个第一卫星，其中，所述多个第一卫星为所述多个卫星信号中至少部分卫星信号的来源；

第二确定单元，配置成确定预先设定的多个候选位置与所述待定位位置的匹配度；其中，针对所述多个候选位置中的每个候选位置：根据该候选位置周围环境的遮挡物信息，通过计算分析确定所述卫星信号接收设备在该候选位置处能够接收到卫星信号的多个第二卫星；以及将所述多个第一卫星与所述多个第二卫星进行比对，以确定该候选位置与所述待定位位置的匹配度；

选取单元，配置成基于所述多个候选位置的匹配度，从所述多个候选位置中选取至少一个目标位置；以及

第三确定单元，配置成根据所述至少一个目标位置的坐标确定所述待定位位置的坐标。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述第一确定单元包括：

第一确定模块，配置成根据所述多个卫星信号的相关参数，从所述多个卫星信号中确定多个直射信号，其中，所述直射信号为未经反射直接被所述卫星信号接收设备接收的卫星信号；以及

第二确定模块，配置成根据所述多个直射信号确定所述多个第一卫星，其中，所述多个第一卫星为所述多个直射信号的来源。

11.根据权利要求9所述的装置，还包括：

第四确定单元，配置成在预先确定的地理区域内确定多个候选位置，其中，所述第四确定单元包括：

划分模块，配置成将所述地理区域划分为多个子区间；以及

第三确定模块，配置成将所述多个子区间的每个子区间的几何中心位置作为一个所述候选位置。

12.根据权利要求9所述的装置，其中，所述遮挡物信息包括多个遮挡物的高度以及该候选位置分别到所述多个遮挡物的距离，第二确定单元包括：

第四确定模块，配置成根据所述多个遮挡物的高度以及该候选位置分别到所述多个遮挡物的距离确定在该候选位置处接收卫星信号的视野范围；以及

第五确定模块，配置成根据星历数据确定落入所述视野范围内的所述多个第二卫星。

13.根据权利要求9-12中任一项所述的装置，其中，所述第二确定单元还配置成：

响应于确定所述多个第二卫星中的任一第二卫星与所述多个第一卫星中的一个第一卫星相同，增加所述匹配度；和/或

响应于确定所述多个第二卫星中的任一第二卫星与所述多个第一卫星中的每个第一卫星均不相同，降低所述匹配度。

14.根据权利要求9-12中任一项所述的装置，其中，所述选取单元还包括：

排序模块，配置成根据所述匹配度大小对所述多个候选位置进行排序；以及

选取模块，配置成选取匹配度最大的预设数量的候选位置以作为所述至少一个目标位置。

15.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第三确定单元包括：

聚类模块，配置成根据所述至少一个目标位置中每个目标位置的坐标，对所述多个子区间进行聚类，以得到至少一个区间簇，其中，每个区间簇均包含对应的目标位置所在的子区间；

第六确定模块，配置成从所述至少一个区间簇中确定包含的子区间数量最多的目标区间簇；以及

第七确定模块，配置成确定所述目标区间簇中包含的多个子区间的坐标均值，以作为所述待定位位置的坐标。

16.一种电子设备，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1-8中任一项所述的方法。

17.一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1-8中任一项所述的方法。

18.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序在被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的方法。

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