CN116338747B - 一种定位方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种定位方法及装置,应用于地下封闭空间定位技术领域,该方法包括获取第一多系统接入平台的第一钟差和第二多系统接入平台的第二钟差;获取所述终端的第三钟差和所述终端的第四钟差;基于所述第一钟差和所述第二钟差,以及所述第三钟差和所述第四钟差,获取目标距离;根据所述目标距离和目标位置库信息,确定所述终端的位置。在该方法中,与终端相邻的第一多系统接入平台和第二多系统接入平台分别接入的为不同频段的第一卫星信号和第二卫星信号,通过对第一卫星信号携带的定位信息和第二卫星信号携带的定位信息进行解算,初始地确定目标距离,之后基于目标距离和目标位置库信息确定终端的位置,从而提高了定位方法的准确性。

Description

一种定位方法及装置
技术领域
本申请涉及地下封闭空间定位技术领域,尤其涉及一种定位方法及装置。
背景技术
随着社会的进步和科技的发展,定位技术在技术手段、定位精度、可用性等方面均取得了质的飞跃。现有的定位系统普遍为全球定位系统,即为以人造地球卫星为基础的无线电导航的系统。但是由于卫星信号到达地面时较弱,不能穿透建筑物,故使用室内定位技术作为卫星定位的辅助定位,常规地,采用无源室分系统与室外卫星信号结合的方式,但是在现有的定位方法中,无源室分系统中的每个多系统接入平台接收的为相同频段的卫星信号,而卫星信号从多系统接入平台的两个输出端口输出后通常会覆盖不同的区域,对卫星信号进行解算时,由于卫星信号的频段相同,无法区分终端位于哪一个区域,从而导致定位方法的准确性较低。
发明内容
本申请实施例提供一种定位方法及装置,以解决现有定位方法中定位准确性较低的问题。
为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供了一种室内定位方法。该方法包括:
获取第一多系统接入平台的第一钟差和第二多系统接入平台的第二钟差,其中,所述第一钟差为根据所述第一多系统接入平台从第一接收机接收的第一卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第二钟差为根据所述第二多系统接入平台从第二接收机接收的第二卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第一卫星信号和所述第二卫星信号为信号频段不同的两种卫星信号,所述第一多系统接入平台和所述第二多系统接入平台为目标定位区域内与终端相邻的两个多系统接入平台;
获取所述终端的第三钟差和所述终端的第四钟差,所述第三钟差为根据所述终端从第一多系统接入平台接收的第一卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第四钟差为根据所述终端从第二多系统接入平台接收的第二卫星信号携带的定位信息计算得到;
基于所述第一钟差和所述第二钟差,以及所述第三钟差和所述第四钟差,获取目标距离,所述目标距离为所述终端与目标多系统接入平台之间的距离,所述目标多系统接入平台为所述第一多系统接入平台或所述第二多系统接入平台;
根据所述目标距离和目标位置库信息,确定所述终端的位置,所述目标位置库信息包括所述第一多系统接入平台与所述第二多系统接入平台之间的多个位置信息。
可选地,所述获取第一多系统接入平台的第一钟差和第二多系统接入平台的第二钟差之前,所述方法还包括:
分别获取目标定位区域内各个多系统接入平台的位置信息,所述各个多系统接入平台的位置信息分别根据所述各个多系统接入平台从对应的接收机接收的卫星信号所携带的定位信息计算得到;
分别根据所述终端所接收的两个不同频段的卫星信号所携带的定位信息,确定所述终端的第一位置信息和所述终端的第二位置信息;
分别将所述第一位置信息和所述第二位置信息与所述各个多系统接入平台的位置信息相匹配,以确定所述第一多系统接入平台和第二多系统接入平台。
可选地,所述分别获取目标定位区域内各个多系统接入平台的位置信息之前,所述方法还包括:
获取M个第一间距和N个第二间距,所述M个第一间距分别根据M种移动网络信号接入所述多系统接入平台时对应的M组第一参数值计算得到,所述N个第二间距分别根据N种卫星信号接入所述多系统接入平台时对应的N组第二参数值计算得到:
确定所述M个第一间距和所述N个第二间距中的最小间距为预设间距,所述目标定位区域内任意两个相邻的多系统接入平台之间的间距设置为所述预设间距。
可选地,所述基于所述第一钟差和所述第二钟差,以及所述第三钟差和所述第四钟差,获取目标距离,包括:
获取卫星信号在泄漏电缆中的传输速度,所述泄漏电缆用于将卫星信号从多系统接入平台传输至终端;
根据所述传输速度,以及所述第一钟差和所述第三钟差之差,获取第一距离,所述第一距离为所述终端与所述第一多系统接入平台之间的初始距离;
根据所述传输速度,以及所述第二钟差和所述第四钟差之差,获取第二距离,所述第二距离为所述终端与所述第二多系统接入平台之间的初始距离;
根据所述第一距离、所述第二距离、第一信号强度、第二信号强度和所述终端接收信号的灵敏度,确定目标距离,所述第一信号强度为所述终端接收到所述第一卫星信号的强度,所述第二信号强度为所述终端接收到所述第二卫星信号的强度。
可选地,所述根据所述目标距离和目标位置库信息,确定所述终端的位置,包括:
根据所述目标距离确定所述目标位置库信息内的第一位置信息和第二位置信息,所述第一位置信息所表征的位置点和所述第二位置信息所表征的位置点为与所述终端相邻的两个位置点;
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息,以及所述目标距离,确定所述终端的位置。
第二方面,本申请实施例还提供一种室内定位装置。该室内定位装置包括:
第一获取模块,用于获取第一多系统接入平台的第一钟差和第二多系统接入平台的第二钟差,其中,所述第一钟差为根据所述第一多系统接入平台从第一接收机接收的第一卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第二钟差为根据所述第二多系统接入平台从第二接收机接收的第二卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第一卫星信号和所述第二卫星信号为信号频段不同的两种卫星信号,所述第一多系统接入平台和所述第二多系统接入平台为目标定位区域内与终端相邻的两个多系统接入平台;
第二获取模块,用于获取所述终端的第三钟差和所述终端的第四钟差,所述第三钟差为根据所述终端从第一多系统接入平台接收的第一卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第四钟差为根据所述终端从第二多系统接入平台接收的第二卫星信号携带的定位信息计算得到;
第三获取模块,用于基于所述第一钟差和所述第二钟差,以及所述第三钟差和所述第四钟差,获取目标距离,所述目标距离为所述终端与目标多系统接入平台之间的距离,所述目标多系统接入平台为所述第一多系统接入平台或所述第二多系统接入平台;
第一确定模块,用于根据所述目标距离和目标位置库信息,确定所述终端的位置,所述目标位置库信息包括所述第一多系统接入平台与所述第二多系统接入平台之间的多个位置信息。
可选地,所述装置还包括:
第四获取模块,用于分别获取目标定位区域内各个多系统接入平台的位置信息,所述各个多系统接入平台的位置信息分别根据所述各个多系统接入平台从对应的接收机接收的卫星信号所携带的定位信息计算得到;
第二确定模块,用于分别根据所述终端所接收的两个不同频段的卫星信号所携带的定位信息,确定所述终端的第一位置信息和所述终端的第二位置信息;
第一匹配模块,用于分别将所述第一位置信息和所述第二位置信息与所述各个多系统接入平台的位置信息相匹配,以确定所述第一多系统接入平台和第二多系统接入平台。
可选地,所述装置还包括:
第五获取模块,用于获取M个第一间距和N个第二间距,所述M个第一间距分别根据M种移动网络信号接入所述多系统接入平台时对应的M组第一参数值计算得到,所述N个第二间距分别根据N种卫星信号接入所述多系统接入平台时对应的N组第二参数值计算得到:
第三确定模块,用于确定所述M个第一间距和所述N个第二间距中的最小间距为预设间距,所述目标定位区域内任意两个相邻的多系统接入平台之间的间距设置为所述预设间距。
可选地,所述第三获取模块,包括:
第一获取单元,用于获取卫星信号在泄漏电缆中的传输速度,所述泄漏电缆用于将卫星信号从多系统接入平台传输至终端;
第二获取单元,用于根据所述传输速度,以及所述第一钟差和所述第三钟差之差,获取第一距离,所述第一距离为所述终端与所述第一多系统接入平台之间的初始距离;
第三获取单元,用于根据所述传输速度,以及所述第二钟差和所述第四钟差之差,获取第二距离,所述第二距离为所述终端与所述第二多系统接入平台之间的初始距离;
第一确定单元,用于根据所述第一距离、所述第二距离、第一信号强度、第二信号强度和所述终端接收信号的灵敏度,确定目标距离,所述第一信号强度为所述终端接收到所述第一卫星信号的强度,所述第二信号强度为所述终端接收到所述第二卫星信号的强度。
可选地,所述第一确定模块,包括:
第二确定单元,用于根据所述目标距离确定所述目标位置库信息内的第一位置信息和第二位置信息,所述第一位置信息所表征的位置点和所述第二位置信息所表征的位置点为与所述终端相邻的两个位置点;
第三确定单元,用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息,以及所述目标距离,确定所述终端的位置。
第三方面,本申请实施例还提供一种定位装置,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的定位方法的步骤。
第四方面,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质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上述的定位方法的步骤。
本申请实施例的定位方法,包括获取第一多系统接入平台的第一钟差和第二多系统接入平台的第二钟差;获取所述终端的第三钟差和所述终端的第四钟差;基于所述第一钟差和所述第二钟差,以及所述第三钟差和所述第四钟差,获取目标距离;根据所述目标距离和目标位置库信息,确定所述终端的位置,所述目标位置库信息包括所述第一多系统接入平台与所述第二多系统接入平台之间的多个位置信息。在该方法中,与终端相邻的第一多系统接入平台和第二多系统接入平台分别接入的为不同频段的第一卫星信号和第二卫星信号,通过对第一卫星信号携带的定位信息和第二卫星信号携带的定位信息进行解算,初始地确定目标距离,之后基于目标距离和目标位置库信息确定终端的位置,从而提高了定位方法的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的定位方法的流程图;
图2是本申请实施例提供的定位系统的示意图;
图3是本申请又一实施例提供的定位装置的结构图;
图4是本申请又一实施例提供的电子设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种定位方法。参见图1,图1是本申请实施例提供的定位方法的流程图,如图1所示,包括以下步骤:
步骤101、获取第一多系统接入平台的第一钟差和第二多系统接入平台的第二钟差,其中,所述第一钟差为根据所述第一多系统接入平台从第一接收机接收的第一卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第二钟差为根据所述第二多系统接入平台从第二接收机接收的第二卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第一卫星信号和所述第二卫星信号为信号频段不同的两种卫星信号,所述第一多系统接入平台和所述第二多系统接入平台为目标定位区域内与终端相邻的两个多系统接入平台;
在该步骤中,多系统接入平台(Point of Interface,简称POI)主要适用于需要多网络系统接入的应用场景,实现多频段、多信号的合路功能,在本申请实施例中,可以使用增强型多系统接入平台,更有利于信号的接入和覆盖。第一多系统接入平台从第一接收机处接收第一卫星信号,并基于第一卫星信号携带的定位信息,主要是定位信息中第一卫星信号的发射时间,第一卫星信号的发射时间与第一多系统接入平台接收第一卫星信号的接收时间之差即为第一钟差。第二多系统接入平台从第二接收机处接收第二卫星信号,并基于第二卫星信号携带的定位信息,主要是定位信息中第二卫星信号的发射时间,第二卫星信号的发射时间与第二多系统接入平台接收第二卫星信号的接收时间之差即为第二钟差,其中,第一多系统接入平台和第二多系统接入平台为目标定位区域内与终端相邻的两个多系统接入平台,前述目标定位区域主要为地下封闭区域,示例性地,如隧道、地下车库、地铁等。
尤其需要说明的是,第一卫星信号和第二卫星信号为信号频段不同的两种卫星信号,示例性地,第一卫星信号可以为GPS L1、第二卫星信号可以为BD B1;第一卫星信号可以为GPS L1、第二卫星信号可以为GPS L5。
步骤102、获取所述终端的第三钟差和所述终端的第四钟差,所述第三钟差为根据所述终端从第一多系统接入平台接收的第一卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第四钟差为根据所述终端从第二多系统接入平台接收的第二卫星信号携带的定位信息计算得到;
在该步骤中,终端从第一多系统接入平台处接收第一卫星信号,并基于第一卫星信号携带的定位信息,主要是定位信息中第一卫星的发射时间,第一卫星的发射时间与终端接收第一卫星的接收时间之差即为第三钟差;终端从第二多系统接入平台处接收第二卫星信号,并基于第二卫星信号携带的定位信息,主要是定位信息中第二卫星的发射时间,第二卫星的发射时间与终端接收第二卫星的接收时间之差即为第四钟差。
步骤103、基于所述第一钟差和所述第二钟差,以及所述第三钟差和所述第四钟差,获取目标距离,所述目标距离为所述终端与目标多系统接入平台之间的距离,所述目标多系统接入平台为所述第一多系统接入平台或所述第二多系统接入平台;
在该步骤中,在目标定位区域内,每两个相邻的多系统接入平台之间通过泄漏电缆连接,多系统接入平台在接收卫星信号之后,通过泄漏电缆传输给终端。在获取完第一钟差和第二钟差,以及第三钟差和第四钟差之后,再根据卫星信号在泄漏电缆中的传输速度,即可以得到终端与第一多系统接入平台的距离和终端与第二多系统接入平台的距离。再结合终端接收到的卫星信号强度,对终端与第一多系统接入平台之间的距离或者终端与第二多系统接入平台之间的距离进行校正,即可以得到目标距离。
步骤104、根据所述目标距离和目标位置库信息,确定所述终端的位置,所述目标位置库信息包括所述第一多系统接入平台与所述第二多系统接入平台之间的多个位置信息。
在该步骤中,第一多系统接入平台和第二多系统接入平台之间的位置信息可以包括每个固定位置点的经度、纬度和高度,根据目标距离和目标位置库信息中的各个位置点的位置信息,确定终端所在的位置。
在本申请实施例的定位方法中,与终端相邻的第一多系统接入平台和第二多系统接入平台分别接入的为不同频段的第一卫星信号和第二卫星信号,通过对第一卫星信号携带的定位信息和第二卫星信号携带的定位信息进行解算,初始地确定目标距离,之后基于目标距离和目标位置库信息确定终端的位置,从而提高了定位方法的准确性。
可选地,所述获取第一多系统接入平台的第一钟差和第二多系统接入平台的第二钟差之前,所述方法还包括:
分别获取目标定位区域内各个多系统接入平台的位置信息,所述各个多系统接入平台的位置信息分别根据所述各个多系统接入平台从对应的接收机接收的卫星信号所携带的定位信息计算得到;
分别根据所述终端所接收的两个不同频段的卫星信号所携带的定位信息,确定所述终端的第一位置信息和所述终端的第二位置信息;
分别将所述第一位置信息和所述第二位置信息与所述各个多系统接入平台的位置信息相匹配,以确定所述第一多系统接入平台和第二多系统接入平台。
在本申请实施例的定位方法中,在目标定位区域内,每一个多系统接入平台会对应一个接收机用于接收卫星信号,各个多系统接入平台的位置信息分别根据各个多系统接入平台从对应的接收机接收的卫星信号所携带的定位信息计算得到。由于接收机位于室外,而终端和多系统接入平台位于室内,而仅仅基于卫星信号无法进行准确的室内定位,所述终端和多系统接入平台根据从对应接收机处接收的卫星信号进行解算而分别得到的位置信息是一样的,都是对应接收机在室外的实际位置。
分别根据终端所接收的两个不同频段的卫星信号所携带的定位信息,确定所述终端的第一位置信息和所述终端的第二位置信息,因为这两个信号强度最大的卫星信号为终端从与其相邻的两个多系统接入平台接收得到的,同时,如前所述,终端的第一位置信息和终端的第二位置信息即也分别是与终端相邻的两个多系统接入平台的位置信息。将获取的多个多系统接入平台的位置信息与第一位置信息和第二位置信息相匹配,则可以确定多个多系统接入平台中第一多系统接入平台和第二多系统接入平台为与终端相邻的两个多系统接入平台。
该方法通过将终端的第一位置信息和终端的第二位置信息与多个多系统接入平台的位置信息进行匹配,确定与终端相邻的两个多系统接入平台为第一多系统接入平台和第二多系统接入平台,有利于后续通过第一多系统接入平台和第二多系统接入平台进一步确定终端的位置。
可选地,所述分别获取目标定位区域内各个多系统接入平台的位置信息之前,所述方法还包括:
获取M个第一间距和N个第二间距,所述M个第一间距分别根据M种移动网络信号接入所述多系统接入平台时对应的M组第一参数值计算得到,所述N个第二间距分别根据N种卫星信号接入所述多系统接入平台时对应的N组第二参数值计算得到:
确定所述M个第一间距和所述N个第二间距中的最小间距为预设间距,所述目标定位区域内任意两个相邻的多系统接入平台之间的间距设置为所述预设间距。
在本申请实施例的定位方法中,由于该定位方法主要应用于室内定位,所以各个多系统接入平台在接入卫星信号之外,还需要接入移动网络信号。为了保证移动网络信号和卫星信号的覆盖效果,需要合理地确定目标定位区域内各个多系统接入平台之间的间距。不同制式的移动网络信号接入多系统接入平台的所需要确定的第一间距是不一样的,每一个第一间距是基于对应接入的移动网络信号的第一参数值确定的,其中第一参数值包括:对应移动网络信号接入时,多系统接入平台的信号输出功率和终端的信号接收功率、跳线损耗、宽度因子、介入损耗、人体损耗、泄漏电缆的耦合损耗、泄漏电缆的百米损耗和相邻多系统接入平台接入的移动网络信号在泄漏电缆中交叠区域的长度,前述泄漏电缆用于连接相邻的两个多系统接入平台。
不同类型的卫星信号接入多系统接入平台的所需要确定的第二间距是也不一样的,每一个第二间距是基于对应接入的卫星信号的第二参数值确定的,其中第二参数值包括:对应卫星信号接入时,多系统接入平台的信号输出功率和终端的信号接收功率、跳线损耗、宽度因子、介入损耗、人体损耗、泄漏电缆的耦合损耗、泄漏电缆的百米损耗。
选取M个第一间距和N个第二间距种的最小间距作为目标定位区域内任意两个相邻的多系统接入平台之间的预设间距,有利于保证目标定位区域内充分覆盖移动网络信号和卫星信号。
可选地,所述基于所述第一钟差和所述第二钟差,以及所述第三钟差和所述第四钟差,获取目标距离,包括:
获取卫星信号在泄漏电缆中的传输速度,所述泄漏电缆用于将卫星信号从多系统接入平台传输至终端;
根据所述传输速度,以及所述第一钟差和所述第三钟差之差,获取第一距离,所述第一距离为所述终端与所述第一多系统接入平台之间的初始距离;
根据所述传输速度,以及所述第二钟差和所述第四钟差之差,获取第二距离,所述第二距离为所述终端与所述第二多系统接入平台之间的初始距离;
根据所述第一距离、所述第二距离、第一信号强度、第二信号强度和所述终端接收信号的灵敏度,确定目标距离,所述第一信号强度为所述终端接收到所述第一卫星信号的强度,所述第二信号强度为所述终端接收到所述第二卫星信号的强度。
在本申请实施例的定位方法中,泄漏电缆用于将卫星信号从多系统接入平台传输至终端,目标定位区域内任意两个相邻的多系统接入平台之间也是通过泄漏电缆连接的,根据卫星信号的传输速度,以及第一多系统接入平台接收的第一卫星信号的第一钟差与终端接收的第一卫星信号的第三钟差之差,可以确定终端与第一多系统接入平台之间的初始距离;同样地,根据卫星信号的传输速度,以及第二多系统接入平台接收的第二卫星信号的第二钟差与终端接收的第二卫星信号的第四钟差之差,可以确定终端与第一多系统接入平台之间的初始距离。该方法通过确定终端与第一多系统接入平台的初始距离和终端与第二多系统接入平台的初始距离,有利于后续确定终端的最终位置。
可选地,所述根据所述目标距离和目标位置库信息,确定所述终端的位置,包括:
根据所述目标距离确定所述目标位置库信息内的第一位置信息和第二位置信息,所述第一位置信息所表征的位置点和所述第二位置信息所表征的位置点为与所述终端相邻的两个位置点;
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息,以及所述目标距离,确定所述终端的位置。
在本申请实施例的定位方法中,由于目标位置库信息种存储了第一多系统接入平台和第二多系统接入平台之间的多个位置点的信息,根据目标距离,确定目标位置库信息中与终端相邻的第一位置点和第二位置点。再根据第一位置信息和第二位置信息,对目标距离进行校正,最终确定终端的位置,有利于提高定位方法的准确性。
参见图2,图2为与本申请实施例的定位方法相关的定位系统,以隧道场景为例,对隧道内终端进行定位。首先,对隧道内的各个设备进行部署,在隧道内部,每隔一段距离部署一台增强型POI,该增强型POI既包括传统的移动网络信号输入端口,比如NR3.5G、NR2.6G等,还包括4个卫星信号输入端口,分别是GPS L1、GPS L5、BD B1、BD B2;该增强型POI可以包括对两个不同频段的卫星信号解算所需的芯片,能通过接收卫星信号进行位置解算。在确定隧道内增强型POI的位置布局之后,任一增强型POI会存储与之相邻的增强型POI之间位置库信息,表示从POIi到 POIj的每隔距离d的各个位置点的信息,d的步进为1米,经度、纬度、高度分别为。相邻增强型POI输出口之间通过泄漏电缆连接,不同制式的移动网络信号以及不同频段的卫星信号通过增强型POI的输入端口接入,并通过增强型POI输出端口输入泄漏电缆中,实现隧道场景内移动网络信号和卫星信号的覆盖。
在确定完对增强型POI的选择和相邻增强型POI之间的连接关系之后,以同时满足移动网络信号和卫星信号的覆盖要求为目的,确定相邻增强型POI之间的预设间距,该预设间距的确定可以基于以下步骤进行:
Pin和P分别表示不同制式的移动网络信号或者不同类型的卫星信号接入时信号的输出功率和终端信号的接收功率;
N1、N3分别表示不同制式的移动网络信号或者不同类型的卫星信号接入时的跳线损耗、增强型POI插入损耗;
L4、L3、L5、L1分别表示衰减因子、宽度因子、介质损耗、人体损耗;
L1和At表示不同系统时漏缆耦合损耗和漏缆百米损耗;
对于某一确定制式的移动网络信号,在不考虑透传时,第一间距可通过下式计算:;
其中Od为相邻增强型POI接入的移动网络信号在泄漏电缆中交叠区域的长度。
对于某一确定制式的卫星信号,第二间距可通过下式计算:
;
为了实现移动网络信号和卫星信号覆盖的一致性,当接入m种移动网络信号和n种卫星信号时,增强型POI的预设间距可表示为
;
即选取m个第一间距和n个第二间距中的最小间距作为预设间距。
在确定完隧道内的各个增强型POI的预设间距之后,需确定隧道外接收机的部署,每一个增强型POI对应一个接收机。前述接受机用于接收卫星信号后传输给对应的增强型POI。隧道外的增强型POI可以按照如下方式部署:
每个接收机均能至少接收GPS L1、GPS L5、BD B1、BD B2四个工作频段中两个工作频段信号,且每个工作频段在定位历元内能实现定位的卫星个数不少于4个,卫星仰角均大于10°;接收机天线高度不低于方圆100米的建筑物高度,且接收机下方无金属物及水面;为了实现准确定位,不同接收机之间的定位距离不小于与之相邻的定位精度最差的接收机的定位精度。
基于接收机到增强型POI的距离,优先采用卫星信号增强中继设备将室外卫星信号传输到增强型POI处;对于需要超长距离卫星信号传输时,可以选择通过室外卫星信号近端转换设备(RF-FC)、光纤、隧道内卫星信号远端转换设备(LC-RF)将室外卫星信号传输到增强型POI处,传输到增强型POI处的卫星信号至少包括伪距定位所需的全部信息。
在对定位系统内的各个设备部署完毕之后,开始求解终端的位置:
首先基于不同频段卫星信号的可解算卫星数量,选择合适频段的卫星信号接入到增强型POI的卫星信号输入端口,确保相邻两个增强型POI接入的为不同频段的卫星信号。常见地,相邻两个增强型POI的输入卫星信号可以为GPS模式(L1+L5)、双频北斗(B1+B2)模式、GPS(L1)+北斗(B1)模式这三种模式中的一种。
在增强型POI处接收到卫星信号之后,对卫星信号携带的定位信息进行解算,获得对应增强型POI的位置信息和钟差。
卫星信号从卫星到增强型POI的传输方程可表示为:
其中分别表示第i颗卫星的卫星信号发射时间、电离层延时、对流层延时、卫星钟差、坐标,均可通过星历信息或者解算进行获取。
当捕获的卫星数量大于等于4时,可解算出增强型POI的位置信息和钟差,分别是,将解算得到的增强型POI的位置信息和钟差作为参考位置存储在增强型POI内。故每个增强型POI内均存储与之对应的位置信息和钟差,且该位置信息和与之相连的室外接收机的实际位置是相同的。
在分别获取完隧道内各个增强型POI的位置信息和钟差之后,对于隧道内终端,同时接收相邻的增强型POI输出的不同频段的卫星信号,卫星信号从卫星到接收终端的传输方程可表示为:
当每个频段卫星不少于4颗时,通过解算其中一个增强型POI发出的卫星信号,得到终端的第一位置信息和第三钟差分别为,通过解算另一个增强型POI发出的卫星信号,终端的第二位置信息和第四钟差分别为,且该位置信息和与之对应的室外接收机的实际位置也是相同的。故如前所述,终端的第一位置信息和终端的第二位置信息即也分别是与终端相邻的两个增强型POI的位置信息。将获取的多个增强型POI的位置信息与第一位置信息和第二位置信息相匹配,则可以确定多个增强型POI中POIj和POIk为与终端相邻的两个增强型POI,其中,POIj的钟差信息是;获取到POIk的钟差信息是
设卫星信号在泄露电缆中的传输速度为v,终端距离POIj和POIk的距离分别为:
再结合卫星信号强度进行终端相对增强型POIj位置的校正,终端接收到的增强型POIj和增强型POIk信号强度分别为Pj和Pk,终端接收灵敏度P0,终端位于增强型POIj和增强型POIk之间且距离增强型POIj的位置l’j可校正为:,获取增强型POIj存储的位于其与增强型POIk之间的位置库信息为,离终端最近的两个位置点分别为 满足 。基于校正的终端相对增强型POIj位置以及两个相邻的位置点,可以确定终端在隧道内的准确位置为 ,其中:
参见图3,图3是本申请又一实施例提供的定位装置的结构图。
如图3所示,定位装置300包括:
第一获取模块301,用于获取第一多系统接入平台的第一钟差和第二多系统接入平台的第二钟差,其中,所述第一钟差为根据所述第一多系统接入平台从第一接收机接收的第一卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第二钟差为根据所述第二多系统接入平台从第二接收机接收的第二卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第一卫星信号和所述第二卫星信号为信号频段不同的两种卫星信号,所述第一多系统接入平台和所述第二多系统接入平台为目标定位区域内与终端相邻的两个多系统接入平台;
第二获取模块302,用于获取所述终端的第三钟差和所述终端的第四钟差,所述第三钟差为根据所述终端从第一多系统接入平台接收的第一卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第四钟差为根据所述终端从第二多系统接入平台接收的第二卫星信号携带的定位信息计算得到;
第三获取模块303,用于基于所述第一钟差和所述第二钟差,以及所述第三钟差和所述第四钟差,获取目标距离,所述目标距离为所述终端与目标多系统接入平台之间的距离,所述目标多系统接入平台为所述第一多系统接入平台或所述第二多系统接入平台;
第一确定模块304,用于根据所述目标距离和目标位置库信息,确定所述终端的位置,所述目标位置库信息包括所述第一多系统接入平台与所述第二多系统接入平台之间的多个位置信息。
可选地,所述装置还包括:
第四获取模块,用于分别获取目标定位区域内各个多系统接入平台的位置信息,所述各个多系统接入平台的位置信息分别根据所述各个多系统接入平台从对应的接收机接收的卫星信号所携带的定位信息计算得到;
第二确定模块,用于分别根据所述终端卫星信号所接收的两个不同频段的卫星信号所携带的定位信息,确定所述终端的第一位置信息和所述终端的第二位置信息;
第一匹配模块,用于分别将所述第一位置信息和所述第二位置信息与所述各个多系统接入平台的位置信息相匹配,以确定所述第一多系统接入平台和第二多系统接入平台。
可选地,所述装置还包括:
第五获取模块,用于获取M个第一间距和N个第二间距,所述M个第一间距分别根据M种移动网络信号接入所述多系统接入平台时对应的M组第一参数值计算得到,所述N个第二间距分别根据N种卫星信号接入所述多系统接入平台时对应的N组第二参数值计算得到:
第三确定模块,用于确定所述M个第一间距和所述N个第二间距中的最小间距为预设间距,所述目标定位区域内任意两个相邻的多系统接入平台之间的间距设置为所述预设间距。
可选地,所述第三获取模块,包括:
第一获取单元,用于获取卫星信号在泄漏电缆中的传输速度,所述泄漏电缆用于将卫星信号从多系统接入平台传输至终端;
第二获取单元,用于根据所述传输速度,以及所述第一钟差和所述第三钟差之差,获取第一距离,所述第一距离为所述终端与所述第一多系统接入平台之间的初始距离;
第三获取单元,用于根据所述传输速度,以及所述第二钟差和所述第四钟差之差,获取第二距离,所述第二距离为所述终端与所述第二多系统接入平台之间的初始距离;
第一确定单元,用于根据所述第一距离、所述第二距离、第一信号强度、第二信号强度和所述终端接收信号的灵敏度,确定目标距离,所述第一信号强度为所述终端接收到所述第一卫星信号的强度,所述第二信号强度为所述终端接收到所述第二卫星信号的强度。
可选地,所述第一确定模块,包括:
第二确定单元,用于根据所述目标距离确定所述目标位置库信息内的第一位置信息和第二位置信息,所述第一位置信息所表征的位置点和所述第二位置信息所表征的位置点为与所述终端相邻的两个位置点;
第三确定单元,用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息,以及所述目标距离,确定所述终端的位置。
参见图4,图4是本申请又一实施提供的电子设备的结构图,如图4所示,电子设备包括:处理器401、通信接口402、通信总线404和存储器403,其中,处理器401、通信接口402和存储器403通过通信总线404完成相互间的交互。
其中,存储器403用于存放计算机程序;处理器401,用于执行存储器403上所存放的程序,所述计算器程序被处理器401执行时:用于获取第一多系统接入平台的第一钟差和第二多系统接入平台的第二钟差,其中,所述第一钟差为根据所述第一多系统接入平台从第一接收机接收的第一卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第二钟差为根据所述第二多系统接入平台从第二接收机接收的第二卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第一卫星信号和所述第二卫星信号为信号频段不同的两种卫星信号,所述第一多系统接入平台和所述第二多系统接入平台为目标定位区域内与终端相邻的两个多系统接入平台;获取所述终端的第三钟差和所述终端的第四钟差,所述第三钟差为根据所述终端从第一多系统接入平台接收的第一卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第四钟差为根据所述终端从第二多系统接入平台接收的第二卫星信号携带的定位信息计算得到;基于所述第一钟差和所述第二钟差,以及所述第三钟差和所述第四钟差,获取目标距离,所述目标距离为所述终端与目标多系统接入平台之间的距离,所述目标多系统接入平台为所述第一多系统接入平台或所述第二多系统接入平台;根据所述目标距离和目标位置库信息,确定所述终端的位置,所述目标位置库信息包括所述第一多系统接入平台与所述第二多系统接入平台之间的多个位置信息。
可选地,处理器401,还用于:
分别获取目标定位区域内各个多系统接入平台的位置信息,所述各个多系统接入平台的位置信息分别根据所述各个多系统接入平台从对应的接收机接收的卫星信号所携带的定位信息计算得到;
分别根据所述终端卫星信号所接收的两个不同频段的卫星信号所携带的定位信息,确定所述终端的第一位置信息和所述终端的第二位置信息;
分别将所述第一位置信息和所述第二位置信息与所述各个多系统接入平台的位置信息相匹配,以确定所述第一多系统接入平台和第二多系统接入平台。
可选地,处理器401,还用于:
获取M个第一间距和N个第二间距,所述M个第一间距分别根据M种移动网络信号接入所述多系统接入平台时对应的M组第一参数值计算得到,所述N个第二间距分别根据N种卫星信号接入所述多系统接入平台时对应的N组第二参数值计算得到:
确定所述M个第一间距和所述N个第二间距中的最小间距为预设间距,所述目标定位区域内任意两个相邻的多系统接入平台之间的间距设置为所述预设间距。
可选地,处理器401,具体用于:
获取卫星信号在泄漏电缆中的传输速度,所述泄漏电缆用于将卫星信号从多系统接入平台传输至终端;
根据所述传输速度,以及所述第一钟差和所述第三钟差之差,获取第一距离,所述第一距离为所述终端与所述第一多系统接入平台之间的初始距离;
根据所述传输速度,以及所述第二钟差和所述第四钟差之差,获取第二距离,所述第二距离为所述终端与所述第二多系统接入平台之间的初始距离;
根据所述第一距离、所述第二距离、第一信号强度、第二信号强度和所述终端接收信号的灵敏度,确定目标距离,所述第一信号强度为所述终端接收到所述第一卫星信号的强度,所述第二信号强度为所述终端接收到所述第二卫星信号的强度。
可选地,处理器401,具体用于:
根据所述目标距离确定所述目标位置库信息内的第一位置信息和第二位置信息,所述第一位置信息所表征的位置点和所述第二位置信息所表征的位置点为与所述终端相邻的两个位置点;
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息,以及所述目标距离,确定所述终端的位置。
上述电子设备提到的通信总线404可以是外部设备互连标准(PeripheralComponent Interconnect,PCT)总线或宽展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线404可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为了便于标识,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种数据类型。
通信接口402用于上述终端与其他设备之间的通信。
存储器403可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器403还可以是至少一个位于远离前述处理器401的存储装置。
上述的处理器401可以是通用处理器,包括中央处理器(Central ProcessingUnit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述定位方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,所述的计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种定位方法,其特征在于,所述方法包括:
获取第一多系统接入平台的第一钟差和第二多系统接入平台的第二钟差,其中,所述第一钟差为根据所述第一多系统接入平台从第一接收机接收的第一卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第二钟差为根据所述第二多系统接入平台从第二接收机接收的第二卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第一卫星信号和所述第二卫星信号为信号频段不同的两种卫星信号,所述第一多系统接入平台和所述第二多系统接入平台为目标定位区域内与终端相邻的两个多系统接入平台;
获取所述终端的第三钟差和所述终端的第四钟差,所述第三钟差为根据所述终端从第一多系统接入平台接收的第一卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第四钟差为根据所述终端从第二多系统接入平台接收的第二卫星信号携带的定位信息计算得到;
基于所述第一钟差和所述第二钟差,以及所述第三钟差和所述第四钟差,获取目标距离,所述目标距离为所述终端与目标多系统接入平台之间的距离,所述目标多系统接入平台为所述第一多系统接入平台或所述第二多系统接入平台;
根据所述目标距离和目标位置库信息,确定所述终端的位置,所述目标位置库信息包括所述第一多系统接入平台与所述第二多系统接入平台之间的多个位置信息。
2.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述获取第一多系统接入平台的第一钟差和第二多系统接入平台的第二钟差之前,所述方法还包括:
分别获取目标定位区域内各个多系统接入平台的位置信息,所述各个多系统接入平台的位置信息分别根据所述各个多系统接入平台从对应的接收机接收的卫星信号所携带的定位信息计算得到;
分别根据所述终端所接收的两个不同频段的卫星信号所携带的定位信息,确定所述终端的第一位置信息和所述终端的第二位置信息;
分别将所述第一位置信息和所述第二位置信息与所述各个多系统接入平台的位置信息相匹配,以确定所述第一多系统接入平台和第二多系统接入平台。
3.根据权利要求2所述的定位方法,其特征在于,所述分别获取目标定位区域内各个多系统接入平台的位置信息之前,所述方法还包括:
获取M个第一间距和N个第二间距,所述M个第一间距分别根据M种移动网络信号接入所述多系统接入平台时对应的M组第一参数值计算得到,所述N个第二间距分别根据N种卫星信号接入所述多系统接入平台时对应的N组第二参数值计算得到:
确定所述M个第一间距和所述N个第二间距中的最小间距为预设间距,所述目标定位区域内任意两个相邻的多系统接入平台之间的间距设置为所述预设间距。
4.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述基于所述第一钟差和所述第二钟差,以及所述第三钟差和所述第四钟差,获取目标距离,包括:
获取卫星信号在泄漏电缆中的传输速度,所述泄漏电缆用于将卫星信号从多系统接入平台传输至终端;
根据所述传输速度,以及所述第一钟差和所述第三钟差之差,获取第一距离,所述第一距离为所述终端与所述第一多系统接入平台之间的初始距离;
根据所述传输速度,以及所述第二钟差和所述第四钟差之差,获取第二距离,所述第二距离为所述终端与所述第二多系统接入平台之间的初始距离;
根据所述第一距离、所述第二距离、第一信号强度、第二信号强度和所述终端接收信号的灵敏度,确定目标距离,所述第一信号强度为所述终端接收到所述第一卫星信号的强度,所述第二信号强度为所述终端接收到所述第二卫星信号的强度。
5.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述根据所述目标距离和目标位置库信息,确定所述终端的位置,包括:
根据所述目标距离确定所述目标位置库信息内的第一位置信息和第二位置信息,所述第一位置信息所表征的位置点和所述第二位置信息所表征的位置点为与所述终端相邻的两个位置点;
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息,以及所述目标距离,确定所述终端的位置。
6.一种定位装置,其特征在于,所述定位装置包括:
第一获取模块,用于获取第一多系统接入平台的第一钟差和第二多系统接入平台的第二钟差,其中,所述第一钟差为根据所述第一多系统接入平台从第一接收机接收的第一卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第二钟差为根据所述第二多系统接入平台从第二接收机接收的第二卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第一卫星信号和所述第二卫星信号为信号频段不同的两种卫星信号,所述第一多系统接入平台和所述第二多系统接入平台为目标定位区域内与终端相邻的两个多系统接入平台;
第二获取模块,用于获取所述终端的第三钟差和所述终端的第四钟差,所述第三钟差为根据所述终端从第一多系统接入平台接收的第一卫星信号携带的定位信息计算得到,所述第四钟差为根据所述终端从第二多系统接入平台接收的第二卫星信号携带的定位信息计算得到;
第三获取模块,用于基于所述第一钟差和所述第二钟差,以及所述第三钟差和所述第四钟差,获取目标距离,所述目标距离为所述终端与目标多系统接入平台之间的距离,所述目标多系统接入平台为所述第一多系统接入平台或所述第二多系统接入平台;
第一确定模块,用于根据所述目标距离和目标位置库信息,确定所述终端的位置,所述目标位置库信息包括所述第一多系统接入平台与所述第二多系统接入平台之间的多个位置信息。
7.根据权利要求6所述的定位装置,其特征在于,所述装置还包括:
第四获取模块,用于分别获取目标定位区域内各个多系统接入平台的位置信息,所述各个多系统接入平台的位置信息分别根据所述各个多系统接入平台从对应的接收机接收的卫星信号所携带的定位信息计算得到;
第二确定模块,用于分别根据所述终端所接收的两个不同频段的卫星信号所携带的定位信息,确定所述终端的第一位置信息和所述终端的第二位置信息;
第一匹配模块,用于分别将所述第一位置信息和所述第二位置信息与所述各个多系统接入平台的位置信息相匹配,以确定所述第一多系统接入平台和第二多系统接入平台。
8.根据权利要求7所述的定位装置,其特征在于,所述装置还包括:
第五获取模块,用于获取M个第一间距和N个第二间距,所述M个第一间距分别根据M种移动网络信号接入所述多系统接入平台时对应的M组第一参数值计算得到,所述N个第二间距分别根据N种卫星信号接入所述多系统接入平台时对应的N组第二参数值计算得到:
第三确定模块,用于确定所述M个第一间距和所述N个第二间距中的最小间距为预设间距,所述目标定位区域内任意两个相邻的多系统接入平台之间的间距设置为所述预设间距。
9.一种电子设备装置,其特征在于,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的定位方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质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权利要求1至5中任一项所述的定位方法的步骤。
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