CN116660959A - 利用目标卫星进行双差定位的方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了利用目标卫星进行双差定位的方法、装置及存储介质，包括：确定地面站的位置坐标；根据与多个卫星对应的载波信号，确定与多个卫星对应的优先级参数，并将多个卫星中优先级最高的卫星确定为第一目标卫星和第二目标卫星；分别对第一目标卫星和所述第二目标卫星进行监测，并确定与不同时刻对应的多个第一载波信号和多个第二载波信号；根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定与地面站对应的多个第一载波相位信息和多个第二载波相位信息，并且分别确定与用户站对应的多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息；以及根据多个载波相位信息和地面站的位置坐标，确定用户站的位置坐标。从而提高了用户站的定位精确度。
Description
技术领域
本申请涉及卫星定位技术领域，特别是涉及一种利用目标卫星进行双差定位的方法、装置及存储介质。
背景技术
高精度GPS测量定位技术以其高精度、高效率、低成本、实时定位和操作简便等优点被广泛应用于土地规划和各项工程建设等众多领域。随着GPS测量定位技术的广泛应用，其定位方法和数据处理理论也在不断发展和完善。
GPS测量定位技术的原理：测量出已知位置的卫星与用户站之间的距离，然后用户站通过与至少4颗卫星通讯，并分别计算出与这4颗卫星之间的距离，就能够确定其在地球上的具体位置。但是利用这种方法定位用户站的具体位置的精确度不高，具体有以下几种原因：1.大气层影像；2.卫星星历误差；3.卫星时钟误差；4.多路径误差。GPS定位信号可能被不同的障碍物反射后才被接收到，因此用户站接收到的可能是多个定位信号（例如，包括主定位信号和主定位信号经过反射后生成的多个从定位信号）。
为了解决上述误差，提出了载波相位差分模型。载波相位差分模型是通过将用户站收到的载波相位与地面站收到的载波相位做差，并利用消除误差后的观测量最终完成用户站的定位解算。其中，根据用户站与地面站之间的观测量的差分次数可以将载波相位差分模型分为单差载波相位差分模型和双差载波相位差分模型。
双差载波相位差分模型是在单差载波相位差分模型的基础上，同时对4颗卫星进行检测，获取对应的卫星的载波相位信息及星历信息等。从而用户站根据从地面站接收到的地面站的载波相位信息对位置坐标进行解算。图1A示出了现有的双差载波相位差分模型的示意图。参考图1A所示，卫星1~4以相同频率和波长的载波信号向地面站r和用户站u发送定位信号。从而根据单差载波相位计算公式，可以针对卫星1~4分别计算出用户站u与地面站r之间的单差相位差。其中，用户站u与卫星i之间的载波相位和地面站r与卫星i之间的载波相位的差值的计算公式如下：
其中，λ表示卫星i的载波信号的波长，r ur (i) 表示用户站u与卫星i之间的几何距离和地面站r与卫星i之间的几何距离的差值，f表示卫星i的载波信号的频率，δt ur 表示用户站u的时钟误差与地面站r的时钟误差之间的差值，N ur (i) 表示用户站u与卫星i之间的整周模糊度和地面站r与卫星i之间的整周模糊度的差值，表示用户站u与卫星i之间的随机误差和地面站r与卫星i之间的随机误差的差值。
根据上述公式1，针对卫星1~4分别计算出的用户站u与地面站r之间的单差相位差的计算公式如下：
然后，分别计算卫星2~4与卫星1的单差相位差之间的差值。图1B是现有的双差载波相位差分的原理图。参考图1B所示，设用户站u相对于地面站r的相对位置为相位位置向量b ur ，地面站r所监测的卫星（例如，卫星1）的单位向量为E r (1) ，用户站u在E r (1) 方向上与地面站r的距离差即为单方向差值的几何距离r ur (1) 。由于用户站u相对于地面站r之间的距离相比于地面站r（或用户站u）距离卫星1的几何距离可以忽略不计，因此可以认为用户站u到所监测的卫星1的单位向量E r (1) 及用户站u相对于地面站r相位位置向量b ur 之间存在如下计算公式：
其中，公式6中点乘的意义为求出相位位置向量b ur 在单位向量E r (1) 上的投影值。
从而得到双差载波相位差分的计算公式：
进一步地，根据该公式计算用户站u相对于地面站r的相位位置向量b ur 。
由上述可知，虽然双差载波相位差分模型相对于单差载波相位差分模型来说能够直接消除用户站u和地面站r之间的时钟误差，但是双差载波相位差分模型所使用的卫星数量至少为4个，因此使用双差载波相位差分模型求得用户站的位置坐标存在资源耗费较大的问题。
针对于上述存在的问题，提出了使用两颗卫星实现双差载波相位差分定位的方法。但是由于所使用的两颗卫星是随机指定的卫星，因此可能存在载波信号的稳定性差的问题。进一步地，若载波信号的稳定性差，则最终确定的用户站的位置坐标的精确度较差。
公开号为CN115657095A，名称为一种自适应权重矩阵的北斗高精度定位方法。包括：考虑传统定位解算方法对所有可视卫星观测量等量处理引发的定位精度低的问题，结合伪距差分定位技术确定基站与观测站之间的空间相关性，进而在引入加权最小二乘算法的基础上，建立自适应权重矩阵，从而构建自适应权重矩阵的北斗高精度定位方法。
公开号为CN108363079A，名称为一种面向便携式智能设备的GNSS伪距双差定位方法及系统。包括：获取智能设备的原始GNSS观测值，利用连续失周的载波相位观测值对伪距观测值进行平滑处理，获得可见卫星的伪距平滑值；获取并解析基准站的RTCM数据，且对RTCM数据解析后获取基准站位置、基准站伪距观测值和星历；根据伪距平滑值和基准站伪距观测值生成可见卫星的伪距双差观测值；根据星历计算可见卫星的位置；根据伪距双差观测值和可见卫星的位置通过基线矢量解算算法获得智能设备相对于基准站的相对位置；将相对位置转换成本地坐标。
针对上述的现有技术中存在的使用随机指定的两颗卫星发射不同波长的载波信号，从而对用户站进行双差定位，可能存在载波信号的稳定性差，从而影响所定位的用户站的位置坐标的精确度的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本公开的实施例提供了一种确定用于双差定位的卫星的方法、装置及存储介质，以至少解决现有技术中存在的使用随机指定的两颗卫星发射不同波长的载波信号，从而对用户站进行双差定位，可能存在载波信号的稳定性差，从而影响所定位的用户站的位置坐标的精确度的技术问题。
根据本公开实施例的一个方面，提供了一种确定用于双差定位的卫星的方法，包括：确定地面站的位置坐标；根据与多个卫星对应的载波信号，确定与多个卫星对应的优先级参数，并根据优先级参数，将多个卫星中优先级最高的卫星确定为第一目标卫星和第二目标卫星；分别对第一目标卫星和第二目标卫星进行监测，并确定与不同时刻对应的多个第一载波信号和多个第二载波信号，其中多个第一载波信号和多个第二载波信号的载波波长相同；根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定与地面站对应的多个第一载波相位信息和多个第二载波相位信息；根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定与用户站对应的多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息；以及根据多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息、多个第四载波相位信息和地面站的位置坐标，确定用户站的位置坐标。
根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时由处理器执行以上任意一项所述的方法。
根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种确定用于双差定位的卫星的装置，包括：地面站位置坐标确定模块，用于确定地面站的位置坐标；目标卫星确定模块，用于根据与多个卫星对应的载波信号，确定与多个卫星对应的优先级参数，并根据优先级参数，将多个卫星中优先级最高的卫星确定为第一目标卫星和第二目标卫星；载波信号确定模块，用于分别对第一目标卫星和第二目标卫星进行监测，并确定与不同时刻对应的多个第一载波信号和多个第二载波信号，其中多个第一载波信号和多个第二载波信号的载波波长相同；地面站载波相位信息确定模块，用于根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定与地面站对应的多个第一载波相位信息和多个第二载波相位信息；用户站载波相位信息确定模块，用于根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定与用户站对应的多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息；以及用户站位置坐标确定模块，用于根据多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息、多个第四载波相位信息和地面站的位置坐标，确定用户站的位置坐标。
根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种确定用于双差定位的卫星的装置，其特征在于，包括：处理器；以及存储器，与处理器连接，用于为处理器提供处理以下处理步骤的指令：确定地面站的位置坐标；根据与多个卫星对应的载波信号，确定与多个卫星对应的优先级参数，并根据优先级参数，将多个卫星中优先级最高的卫星确定为第一目标卫星和第二目标卫星；分别对第一目标卫星和第二目标卫星进行监测，并确定与不同时刻对应的多个第一载波信号和多个第二载波信号，其中多个第一载波信号和多个第二载波信号的载波波长相同；根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定与地面站对应的多个第一载波相位信息和多个第二载波相位信息；根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定与用户站对应的多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息；以及根据多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息、多个第四载波相位信息和地面站的位置坐标，确定用户站的位置坐标。
本申请提供了一种利用目标卫星进行双差定位的方法。与现有技术不同的是，由于本申请中提供载波信号的第一目标卫星和第二目标卫星是根据优先级参数所确定的优先级最高的两颗卫星，因此第一目标卫星和第二目标卫星所发射的载波信号相对于其他卫星来说较为稳定。从而根据较为稳定的载波信号所确定的用户站的位置坐标较为精确。从而能够达到提高所定位用户站的位置坐标精确度的技术效果。进而解决了现有技术中存在的使用随机指定的两颗卫星发射不同波长的载波信号，从而对用户站进行双差定位，可能存在载波信号的稳定性差，从而影响所定位的用户站的位置坐标的精确度的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1A示出了现有的双差载波相位差分模型的示意图；
图1B示出了现有的双差载波相位差分的原理图；
图2A是根据本申请实施例1的第一个方面所述的卫星系统的硬件架构的示意图；
图2B是根据本申请实施例1的第一个方面所述的地面站的硬件架构的示意图；
图3是根据本申请实施例1的第一个方面所述的地面站和用户站分别接收由第一目标卫星和第二目标卫星发射的多个载波信号的示意图；
图4是根据本申请实施例1的第一个方面所述的利用目标卫星进行双差定位的方法流程示意图；
图5是根据本申请实施例1的第一个方面所述的神经网络模型的示意图；
图6是根据本申请实施例2的第一个方面所述的利用目标卫星进行双差定位的装置示意图；以及
图7是根据本申请实施例3的第一个方面所述的利用目标卫星进行双差定位的装置示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。
需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本实施例，提供了一种利用目标卫星进行双差定位的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图2A进一步示出了图1中卫星系统10的硬件架构的示意图。参考图2A所示，卫星系统10包括综合电子系统，综合电子系统包括：处理器、存储器、总线管理模块以及通信接口。其中存储器与处理器连接，从而处理器可以访问存储器，读取存储器存储的程序指令，从存储器读取数据或者向存储器写入数据。总线管理模块与处理器连接，并且还与例如CAN总线等总线连接。从而处理器可以通过总线管理模块所管理的总线，同与总线连接的星载外设进行通信。此外，处理器还经由通信接口与相机、星敏感器、测控应答机以及数传设备等设备通信连接。本领域普通技术人员可以理解，图2A所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，卫星系统还可包括比图2A中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2A所示不同的配置。
图2B进一步示出了图1中地面站20的硬件架构的示意图。参考图2B所示，地面站20可以包括一个或多个处理器（处理器可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置）、用于存储数据的存储器、用于通信功能的传输装置以及输入/输出接口。其中存储器、传输装置以及输入/输出接口通过总线与处理器连接。除此以外，还可以包括：与输入/输出接口连接的显示器、键盘以及光标控制设备。本领域普通技术人员可以理解，图2B所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，地面站还可包括比图2B中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2B所示不同的配置。
应当注意到的是，图2A和图2B中示出的一个或多个处理器和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到计算设备中的其他元件中的任意一个内。如本公开实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制（例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择）。
图2A和图2B中示出的存储器可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本公开实施例中的利用目标卫星进行双差定位的方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器通过运行存储在存储器内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的应用程序的利用目标卫星进行双差定位的方法。存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器
此处需要说明的是，在一些可选实施例中，上述图2A和图2B所示的设备可以包括硬件元件（包括电路）、软件元件（包括存储在计算机可读介质上的计算机代码）、或硬件元件和软件元件两者的结合。应当指出的是，图2A和图2B仅为特定具体实例的一个实例，并且旨在示出可存在于上述设备中的部件的类型。
图3是根据本申请实施例所述的地面站和用户站分别接收由第一目标卫星和第二目标卫星发射的多个载波信号的示意图。参考图3所示，该系统包括卫星1、卫星2、卫星3和卫星4。其中，用户站30根据卫星1、卫星2、卫星3和卫星4的优先级参数，确定卫星2为第一目标卫星，卫星3为第二目标卫星。
从而，地面站20接收由卫星2在时刻T 1 发射的载波波长为λ 1 的第一载波信号、由卫星2在时刻T 2 发射的载波波长为λ 2 的第一载波信号以及由卫星2在时刻T 3 发射的载波波长为λ 3 的第一载波信号。
此外，地面站20还接收由卫星3在时刻T 1 发射的载波波长为λ 1 的第二载波信号、由卫星3在时刻T 2 发射的载波波长为λ 2 的第二载波信号以及由卫星3在时刻T 3 发射的载波波长为λ 3 的第二载波信号。
与上述相同的是，用户站30接收由卫星2在时刻T 1 发射的载波波长为λ 1 的第一载波信号、由卫星2在时刻T 2 发射的载波波长为λ 2 的第一载波信号以及由卫星2在时刻T 3 发射的载波波长为λ 3 的第一载波信号。
此外，用户站30还接收由卫星3在时刻T 1 发射的载波波长为λ 1 的第二载波信号、由卫星3在时刻T 2 发射的载波波长为λ 2 的第二载波信号以及由卫星3在时刻T 3 发射的载波波长为λ 3 的第二载波信号。
在上述运行环境下，根据本实施例的第一个方面，提供了一种利用目标卫星进行双差定位的方法，该方法由图2B中所示的处理器实现。图4示出了该方法的流程示意图，参考图4所示，该方法包括：
S402：确定地面站的位置坐标；
S404：根据与多个卫星对应的载波信息，确定与多个卫星对应的优先级参数，并根据优先级参数，将多个卫星中优先级最高的卫星确定为第一目标卫星和第二目标卫星；
S406：分别对第一目标卫星和第二目标卫星进行监测，并确定与不同时刻对应的多个第一载波信号和多个第二载波信号，其中多个第一载波信号和多个第二载波信号的载波波长相同；
S408：根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定与地面站对应的多个第一载波相位信息和多个第二载波相位信息；
S410：根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定与用户站对应的多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息；以及
S412：根据多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息、多个第四载波相位信息和地面站的位置坐标，确定用户站的位置坐标。
具体地，参考图3所示，首先，地面站20确定位置坐标（S402）。其中，由于地面站20是作为用户站30的参考站使用，因此可以得知地面站20的位置坐标。
然后，用户站30根据与多个卫星对应的载波信号，确定与多个卫星对应的优先级参数，并根据优先级参数，将多个卫星中优先级最高的卫星确定为第一目标卫星和第二目标卫星（S404）。其中，优先级参数用于指示影响卫星所发射的载波信号的稳定性的参数。优先级较高的第一目标卫星和第二目标卫星用于指示所发射的载波信号较为稳定的卫星。优先级参数例如可以是卫星与用户站30之间的距离、高度角（即，卫星与用户站30的连线方向与卫星垂直于地面的连线方向之间的夹角）、载波信号的信号强度以及载波信号的信噪比。
例如，参考图3所示，卫星1、卫星2、卫星3和卫星4均可以与地面站20和用户站30建立通信连接。即，地面站20和用户站30均可以接收到由卫星1、卫星2、卫星3和卫星4发射的载波信号。
由于用户站30接收到由卫星1、卫星2、卫星3和卫星4发射的载波信号后，可以根据载波信号进行GPS定位，因此用户站30可以确定与卫星1之间的距离S 1 、与卫星2之间的距离S 2 、与卫星3之间的距离S 3 以及与卫星4之间的距离S 4 。
进一步地，由于用户站30已经确定了与卫星1之间的距离S 1 、与卫星2之间的距离S 2 、与卫星3之间的距离S 3 以及与卫星4之间的距离S 4 ，而卫星1与地面之间的垂直距离、卫星2与地面之间的垂直距离、卫星3与地面之间的垂直距离以及卫星4与地面之间的垂直距离已知，因此用户站30可以确定与卫星1之间的高度角θ 1 、与卫星2之间的高度角θ 2 、与卫星3之间的高度角θ 3 以及与卫星4之间的高度角θ 4 。
用户站30根据接收到的载波信号，确定与卫星1发射的载波信号对应的信号强度A 1 、确定与卫星2发射的载波信号对应的信号强度A 2 、确定与卫星3发射的载波信号对应的信号强度A 3 以及确定与卫星4发射的载波信号对应的信号强度A 4 。
用户站30根据接收到的载波信号，确定与卫星1发射的载波信号对应的信噪比B 1 、确定与卫星2发射的载波信号对应的信噪比B 2 、确定与卫星3发射的载波信号对应的信噪比B 3 以及确定与卫星4发射的载波信号对应的信噪比B 4 。
从而，用户站30根据与卫星1、卫星2、卫星3以及卫星4对应的上述优先级参数，确定卫星2为第一目标卫星，卫星3为第二目标卫星。
进一步地，用户站30在确定了第一目标卫星和第二目标卫星后，向地面站20发送卫星确定信息。其中，卫星确定信息中包含所确定的第一目标卫星信息和第二目标卫星信息。
进一步地，地面站20和用户站30分别对第一目标卫星和第二目标卫星进行监测，并确定与不同时刻对应的多个第一载波信号和多个第二载波信号（S406）。例如，地面站20和用户站30对卫星2（即，第一目标卫星）进行监测，确定与时刻T 1 对应的载波波长为λ 1 的第一载波信号、确定与时刻T 2 对应的载波波长为λ 2 的第一载波信号、确定与时刻T 3 对应的载波波长为λ 3 的第一载波信号。地面站20和用户站30对卫星3（即，第二目标卫星）进行监测，确定与时刻T 1 对应的载波波长为λ 1 的第二载波信号、确定与时刻T 2 对应的载波波长为λ 2 的第二载波信号、确定与时刻T 3 对应的载波波长为λ 3 的第二载波信号。
此外，地面站20根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定对应的多个第一载波相位信息和多个第二载波相位信息（S408）。例如，参考图3所示，地面站20在接收到多个第一载波信号后，根据载波波长λ 1 的第一载波信号，确定第一载波相位信息φ r (1,1)，根据载波波长λ 2 的第一载波信号，确定第一载波相位信息φ r (1,2)，根据载波波长λ 3 的第一载波信号，确定第一载波相位信息φ r (1,3)。
地面站20在接收到多个第二载波信号后，根据载波波长λ 1 的第二载波信号，确定第二载波相位信息φ r (2,1)，根据载波波长λ 2 的第二载波信号，确定第二载波相位信息φ r (2,2)，根据载波波长λ 3 的第二载波信号，确定第二载波相位信息φ r (2,3)。
进一步地，地面站20将多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息和预先确定的位置坐标发送至用户站30。
与此同时，用户站30根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定对应的多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息（S410）。例如，参考图3所示，用户站30在接收到多个第一载波信号后，根据载波波长λ 1 的第一载波信号，确定第三载波相位信息φ u (1,1)，根据载波波长λ 2 的第一载波信号，确定第三载波相位信息φ u (1,2)，根据载波波长λ 3 的第一载波信号，确定第三载波相位信息φ u (1,3)。
用户站30在接收到多个第二载波信号后，根据载波波长λ 1 的第二载波信号，确定第四载波相位信息φ u (2,1)，根据载波波长λ 2 的第二载波信号，确定第四载波相位信息φ u (2,2)，根据载波波长λ 3 的第二载波信号，确定第四载波相位信息φ u (2,3)。
用户站30接收到地面站20发送的多个第一载波相位信息和多个第二载波相位信息后，根据多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息、多个第四载波相位信息和地面站20的位置坐标，确定自身的位置坐标（S412）。具体地，首先，用户站30建立双差载波相位计算公式。然后，用户站30将多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息、多个第四载波相位信息和地面站20的位置坐标带入到双差载波相位计算公式中，从而计算得到位置坐标。上述内容将在后续进行详细描述，因此此处不再加以赘述。
正如背景技术中所述，由上述可知，虽然双差载波相位差分模型相对于单差载波相位差分模型来说能够直接消除用户站u和地面站r之间的时钟误差，但是双差载波相位差分模型所使用的卫星数量至少为4个，因此使用双差载波相位差分模型求得用户站的位置坐标存在资源耗费较大的问题。
针对于上述存在的问题，现有的提出了一种使用两颗卫星实现双差载波相位差分定位的方法。但是由于所使用的两颗卫星是随机指定的卫星，因此可能存在载波信号的稳定性差的问题。
有鉴于此，本申请提供了一种确定用于双差定位的卫星的方法。与现有技术不同的是，由于本申请中提供载波信号的第一目标卫星和第二目标卫星是根据优先级参数所确定的优先级最高的两颗卫星，因此第一目标卫星和第二目标卫星所发射的载波信号相对于其他卫星来说较为稳定。从而，地面站20根据第一载波信号和第二载波信号确定的多个第一载波相位信息和多个第二载波相位信息较为精确；用户站30根据第一载波信号和第二载波信号确定的多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息较为精确。
而由于用户站30是根据多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息，确定位置坐标，因此当所确定的多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息较为精确的情况下，最终求得的用户站30的位置坐标也较为精确。
从而能够达到提高用户站30的位置坐标精确度的技术效果。进而解决了现有技术中存在的使用随机指定的两颗卫星发射不同波长的载波信号，从而对用户站30进行双差定位，可能存在载波信号的稳定性差，从而影响所定位的用户站30的位置坐标的精确度的技术问题。
可选地，根据优先级参数，将多个卫星中优先级最高的卫星确定为第一目标卫星和第二目标卫星的操作，包括：根据与多个卫星对应的载波信号，确定与各个卫星对应的优先级参数；将与各个卫星对应的优先级参数输入至预先设置的神经网络模型；以及根据输出结果，确定多个卫星中的优先级最高的第一目标卫星和第二目标卫星。
具体地，参考图3所示，首先，用户站30根据与卫星1对应的载波信号、与卫星2对应的载波信号、与卫星3对应的载波信号和与卫星4对应的载波信号，分别确定与卫星1对应的优先级参数、与卫星2对应的优先级参数、与卫星3对应的优先级参数和与卫星4对应的优先级参数。其中，与卫星1对应的优先级参数、与卫星2对应的优先级参数、与卫星3对应的优先级参数和与卫星4对应的优先级参数在上述内容中已经过详细描述，因此此处不再加以赘述。
然后，用户站30将与卫星1对应的优先级参数、与卫星2对应的优先级参数、与卫星3对应的优先级参数和与卫星4对应的优先级参数输入至预设的神经网络模型。图5是根据本申请实施例所述的神经网络模型的示意图。参考图5所示，该神经网络模型包括输入层、隐藏层、输出层和softmax分类层。
进一步地，与卫星1对应的优先级参数、与卫星2对应的优先级参数、与卫星3对应的优先级参数和与卫星4对应的优先级参数可以组成一向量矩阵I 1 。参考图3所示，该向量矩阵I 1 包括用户站30与卫星1之间的距离S 1 、与卫星1之间的高度角θ 1 、卫星1发射的载波信号的信号强度A 1 以及卫星1发射的载波信号的信噪比B 1 。
该向量矩阵还包括用户站30与卫星2之间的距离S 2 、与卫星2之间的高度角θ 2 、卫星2发射的载波信号的信号强度A 2 以及卫星2发射的载波信号的信噪比B 2 。
该向量矩阵还包括用户站30与卫星3之间的距离S 3 、与卫星3之间的高度角θ 3 、卫星3发射的载波信号的信号强度A 3 以及卫星3发射的载波信号的信噪比B 3 。
该向量矩阵还包括用户站30与卫星4之间的距离S 4 、与卫星4之间的高度角θ 4 、卫星4发射的载波信号的信号强度A 4 以及卫星4发射的载波信号的信噪比B 4 。
进一步地，神经网络模型根据上述优先级参数，输出与卫星1对应的优先级概率、与卫星2对应的优先级概率、与卫星3对应的优先级概率以及与卫星4对应的优先级概率。例如，与卫星1对应的优先级概率F 1 为20%、与卫星2对应的优先级概率F 2 为30%、与卫星3对应的优先级概率F 3 为30%以及与卫星4对应的优先级概率F 4 为20%。
最后，用户站30根据与卫星1对应的优先级概率，与卫星2对应的优先级概率、与卫星3对应的优先级概率以及与卫星4对应的优先级概率，确定优先级最高的两颗卫星为卫星2和卫星3。从而，第一目标卫星为卫星2、第二目标卫星为卫星3。
从而，通过设置神经网络模型，将与各个卫星对应的优先级参数输入至神经网络模型，并将优先级最高的两颗卫星确定为第一目标卫星和第二目标卫星的操作，达到了为确定能够发射稳定的载波信号的第一目标卫星和第二目标卫星提供必要基础的技术效果。
可选地，根据多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息、多个第四载波相位信息和地面站的位置坐标，确定用户站的位置坐标的操作，包括：将多个第三载波相位信息和多个第一载波相位信息做差，确定多个第一载波相位差值；将多个第四载波相位信息和多个第二载波相位信息做差，确定多个第二载波相位差值；以及将多个第二载波相位差值和多个第一载波相位差值做差，确定多个第三载波相位差值。
进一步可选地，根据多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息、多个第四载波相位信息和地面站的位置坐标，确定用户站的位置坐标的操作，包括：根据第一载波信号，分别确定与地面站对应的多个第一整周模糊度和与用户站对应的多个第二整周模糊度；根据第二载波信号，分别确定与地面站对应的多个第三整周模糊度和与用户站对应的多个第四整周模糊度；将多个第二整周模糊度与多个第一整周模糊度做差，确定多个第二整周模糊度差值；将多个第四整周模糊度与多个第三整周模糊度做差，确定多个第二整周模糊度差值；以及将多个第二整周模糊度差值与多个第二整周模糊度差值做差，确定多个第三整周模糊度差值。
进一步可选地，根据多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息、多个第四载波相位信息和地面站的位置坐标，确定用户站的位置坐标的操作，包括：确定用户站相对于地面站的第一相位位置向量，其中第一相位位置向量与第一目标卫星对应；确定地面站相对于第一目标卫星的第一单位向量；根据第一相位位置向量和第一单位向量，确定用户站在第一单位向量方向上与地面站的第一距离差；确定用户站相对于地面站的第二相位位置向量，其中第二相位位置向量与第二目标卫星对应；确定地面站相对于第二目标卫星的第二单位向量；根据第二相位位置向量和第二单位向量，确定用户站在第二单位向量方向上与地面站的第二距离差；以及将第二距离差与第一距离差做差，确定第三距离差。
进一步可选的，根据多个第一载波相位信息、所多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息、多个第四载波相位信息和地面站的位置坐标，确定用户站的位置坐标的操作，包括：建立双差载波相位计算公式；以及将多个第三载波相位差值、多个第三整周模糊度差值和多个第三距离差带入双差载波相位计算公式中，确定用户站的位置坐标。
具体地，首先，用户站30在接收到由地面站20发送的多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息和位置坐标信息后，需要根据多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息，确定多个第一载波相位差值和多个第二载波相位差值。
例如，参考图3所示，用户站30将多个第三载波相位信息φ u (2,j)和多个第一载波相位信息φ r (2,j)做差，并得到多个第一载波相位差值φ ur (2,j)。计算公式如下：
其中，φ ur (2,j)表示与卫星2对应的载波波长不同的多个第三载波相位信息φ u (2,j)和多个第一载波相位信息φ r (2,j)之间的差值，φ u (2,j)表示与卫星2对应的载波波长不同的多个第三载波相位信息，φ r (2,j)表示与卫星2对应的载波波长不同的多个第一载波相位信息。
例如，用户站30将与卫星2对应的载波波长为λ 1 的第一载波相位信息φ r (2,1)、载波波长为λ 2 的第一载波相位信息φ r (2,2)以及载波波长为λ 3 的第一载波相位信息φ r (2,3)带入到上述公式。此外，用户站30将与卫星2对应的载波波长λ 1 的第三载波相位信息φ u (2,1)、载波波长为λ 2 的第三载波相位信息φ u (2,2)以及载波波长为λ 3 的第三载波相位信息φ u (2,3)带入到上述公式。从而可以得到与卫星2对应的载波波长为λ 1 的第一载波相位差值φ ur (2,1)、与卫星2对应的载波波长为λ 2 的第一载波相位差值φ ur (2,2)以及与卫星2对应的载波波长为λ 3 的第一载波相位差值φ ur (2,3)。
然后，参考上述操作，用户站30将多个第四载波相位信息φ u (3,j)和多个第二载波相位信息φ r (3,j)做差，并得到多个第二载波相位差值φ ur (3,j)。计算公式如下：
其中，φ ur (3,j)表示与卫星3对应的载波波长不同的多个第四载波相位信息φ u (3,j)和多个第二载波相位信息φ r (3,j)之间的差值，φ u (3,j)表示与卫星3对应的载波波长不同的多个第四载波相位信息，φ r (3,j)表示与卫星3对应的载波波长不同的多个第二载波相位信息。
例如，用户站30将与卫星3对应的载波波长为λ 1 的第二载波相位信息φ r (3,1)、载波波长为λ 2 的第二载波相位信息φ r (3,2)以及载波波长为λ 3 的第二载波相位信息φ r (3,3)带入到上述公式。此外，用户站30将与卫星3对应的载波波长λ 1 的第四载波相位信息φ u (3,1)、载波波长为λ 2 的第四载波相位信息φ u (3,2)以及载波波长为λ 3 的第四载波相位信息φ u (3,3)带入到上述公式。从而可以得到与卫星3对应的载波波长为λ 1 的第二载波相位差值φ ur (3,1)、与卫星3对应的载波波长为λ 2 的第二载波相位差值φ ur (3,2)以及与卫星3对应的载波波长为λ 3 的第二载波相位差值φ ur (3,3)。
最后，用户站30将多个第二载波相位差值φ ur (3,j)和多个第一载波相位差值φ ur (2,j)做差，从而确定多个第三载波相位差值△φ ur (j)。计算公式如下
例如，用户站30将与载波波长λ 1 对应的第二载波相位差值φ ur (3,1)和与载波波长λ 1 对应的第一载波相位差值φ ur (2,1)做差，得到与载波波长λ 1 对应的第三载波相位差值△φ ur (1)；用户站30将与载波波长λ 2 对应的第二载波相位差值φ ur (3,2)和与载波波长λ 2 对应的第一载波相位差值φ ur (2,2)做差，得到与载波波长λ 2 对应的第三载波相位差值△φ ur (2)；用户站30将与载波波长λ 3 对应的第二载波相位差值φ ur (3,3)和与载波波长λ 3 对应的第一载波相位差值φ ur (2,3)做差，得到与载波波长λ 3 对应的第三载波相位差值△φ ur (3)。
进一步地，地面站20根据第一载波信号，分别确定与载波波长λ 1 对应的第一整周模糊度N r (2,1) 、与载波波长λ 2 对应的第一整周模糊度N r (2,2) 以及与载波波长λ 3 对应的第一整周模糊度N r (2,3) 。
用户站30根据第一载波信号，分别确定与载波波长λ 1 对应的第二整周模糊度N u (2 ,1) 、与载波波长λ 2 对应的第二整周模糊度N u (2,2) 以及与载波波长λ 3 对应的第二整周模糊度N u (2,3) 。
地面站20根据第二载波信号，分别确定与载波波长λ 1 对应的第三整周模糊度N r (3 ,1) 、与载波波长λ 2 对应的第三整周模糊度N r (3,2) 以及与载波波长λ 3 对应的第三整周模糊度N r (3,3) 。
用户站30根据第二载波信号，分别确定与载波波长λ 1 对应的第四整周模糊度N u (3 ,1) 、与载波波长λ 2 对应的第四整周模糊度N u (3,2) 以及与载波波长λ 3 对应的第四整周模糊度N u (3,3) 。
此外，地面站20将确定的多个第一整周模糊度和多个第三整周模糊度发送至用户站30。
用户站30将多个第二整周模糊度与多个第一整周模糊度做差，确定多个第一整周模糊度差值。计算公式如下：
其中，N ur (2,j) 表示与卫星2对应的多个第二整周模糊度和多个第一整周模糊度的差值，N r (2,j) 表示与卫星2对应的多个第一整周模糊度，N u (2,j) 表示与卫星2对应的多个第二整周模糊度。
从而，用户站30将与载波波长为λ 1 对应的第二整周模糊度N u (2,1) 和与载波波长为λ 1 对应的第一整周模糊度N r (2,1) 带入到上述公式中，得到第一整周模糊度差值N ur (2,1) ；用户站30将与载波波长为λ 2 对应的第二整周模糊度N u (2,2) 和与载波波长为λ 2 对应的第一整周模糊度N r (2,2) 带入到上述公式中，得到第一整周模糊度差值N ur (2,2) ；用户站30将与载波波长为λ 3 对应的第二整周模糊度N u (2,3) 和与载波波长为λ 3 对应的第一整周模糊度N r (2,3) 带入到上述公式中，得到第一整周模糊度差值N ur (2,3) 。
然后，参考上述操作，用户站30将多个第四整周模糊度N u (3,j) 和多个第三整周模糊度N r (3,j) 做差，并得到多个第二整周模糊度差值N ur (3,j) 。计算公式如下：
其中，N ur (3,j) 表示与卫星3对应的多个第四整周模糊度和多个第三整周模糊度的差值，N r (3,j) 表示与卫星3对应的多个第三整周模糊度，N u (3,j) 表示与卫星3对应的多个第四整周模糊度。
从而，用户站30将与载波波长为λ 1 对应的第四整周模糊度N u (3,1) 和与载波波长为λ 1 对应的第三整周模糊度N r (3,1) 带入到上述公式中，得到第二整周模糊度差值N ur (3,1) ；用户站30将与载波波长为λ 2 对应的第四整周模糊度N u (3,2) 和与载波波长为λ 2 对应的第三整周模糊度N r (3,2) 带入到上述公式中，得到第二整周模糊度差值N ur (3,2) ；用户站30将与载波波长为λ 3 对应的第四整周模糊度N u (3,3) 和与载波波长为λ 3 对应的第三整周模糊度N r (3,3) 带入到上述公式中，得到第二整周模糊度差值N ur (3,3) 。
最后，用户站30将多个第二整周模糊度差值与多个第一整周模糊度差值做差，从而得到多个第三整周模糊度差值。计算公式如下：
从而，用户站30计算得到与载波波长λ 1 对应的第三整周模糊度差值△N ur (1) 、与载波波长λ 2 对应的第三整周模糊度差值△N ur (2) 以及与载波波长λ 3 对应的第三整周模糊度差值△N ur (3) 。
此外，用户站30确定与卫星2对应的相对于地面站20的第一相位位置向量b ur (1) ，并确定与卫星2对应的地面站20相对于卫星2的第一单位向量E r (1) 。最后，用户站30根据第一相位位置向量b ur (1) 和第一单位向量E r (1) ，确定用户站30在第一单位向量E r (1) 的方向上与地面站20的第一距离差r ur (1) 。第一距离差r ur (1) 的计算方式参考上述公式6。
然后，用户站30确定与卫星3对应的相对于用户站30的第二相位位置向量b ur (2) ，并确定与卫星3对应的用户站30相对于卫星3的第二单位向量E u (1) 。最后，用户站30根据第二相位位置向量b ur (2) 和第二单位向量E r (2) ，确定用户站30在第二单位向量E r (2) 的方向上与地面站20的第二距离差r ur (2) 。第二距离差r ur (2) 的计算方式参考上述公式6。
最后，用户站30将第二距离差r ur (2) 和第一距离差r ur (1) 做差，并得到第三距离差。计算公式如下：
最后，用户站30建立双差载波相位计算公式。双差载波相位计算公式如下：
用户站30将第三距离差、多个第三整周模糊度差值、第三载波相位差值带入到双差载波相位计算公式中，从而得到方程组：
从而根据上述方程组能够确定用户站30的位置坐标。
从而根据本实施例，能够达到提高所定位用户站的位置坐标精确度的技术效果。
此外，参考图1所示，根据本实施例的第二个方面，提供了一种存储介质。所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时由处理器执行以上任意一项所述的方法。
从而根据本实施例，能够达到提高所定位用户站的位置坐标精确度的技术效果。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
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根据上述实施例的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设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
实施例2
图6示出了根据本实施例的第一个方面所述的利用目标卫星进行双差定位的装置600，该装置600与根据实施例1的第一个方面所述的方法相对应。参考图6所示，该装置600包括：地面站位置坐标确定模块610，用于确定地面站的位置坐标；目标卫星确定模块620，用于根据与多个卫星对应的载波信号，确定与多个卫星对应的优先级参数，并根据所优先级参数，将多个卫星中优先级最高的卫星确定为第一目标卫星和第二目标卫星；载波信号确定模块630，用于分别对第一目标卫星和第二目标卫星进行监测，并确定与不同时刻对应的多个第一载波信号和多个第二载波信号，其中多个第一载波信号和多个第二载波信号的载波波长相同；地面站载波相位信息确定模块640，用于根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定与地面站对应的多个第一载波相位信息和多个第二载波相位信息；用户站载波相位信息确定模块650，用于根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定与用户站对应的多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息；以及用户站位置坐标确定模块660，用于根据多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息、多个第四载波相位信息和地面站的位置坐标，确定用户站的位置坐标。
可选地，目标卫星确定模块620，包括：优先级参数确定模块，用于根据与多个卫星对应的载波信号，确定与各个卫星对应的优先级参数；输入模块，用于将与各个卫星对应的优先级参数输入至预先设置的神经网络模型；以及目标卫星确定子模块，用于根据输出结果，确定多个卫星中的优先级最高的第一目标卫星和第二目标卫星。
可选地，用户站位置坐标确定模块660，包括：第一载波相位差值确定模块，用于将多个第三载波相位信息和多个第一载波相位信息做差，确定多个第一载波相位差值；第二载波相位差值确定模块，用于将多个第四载波相位信息和多个第二载波相位信息做差，确定多个第二载波相位差值；以及第三载波相位差值确定模块，用于将多个第二载波相位差值和多个第一载波相位差值做差，确定多个第三载波相位差值。
可选地，用户站位置坐标确定模块660，包括：第一确定模块，用于根据第一载波信号，分别确定与地面站对应的多个第一整周模糊度和与用户站对应的多个第二整周模糊度；第二确定模块，用于根据第二载波信号，分别确定与地面站对应的多个第三整周模糊度和与用户站对应的多个第四整周模糊度；第一整周模糊度差值确定模块，用于将多个第二整周模糊度与多个第一整周模糊度做差，确定多个第二整周模糊度差值；第二整周模糊度差值确定模块，用于将多个第四整周模糊度与多个第三整周模糊度做差，确定多个第二整周模糊度差值；以及第三整周模糊度差值确定模块，用于将多个第二整周模糊度差值与多个第二整周模糊度差值做差，确定多个第三整周模糊度差值。
可选地，用户站位置坐标确定模块660，包括：第一相位位置向量确定模块，用于确定用户站相对于地面站的第一相位位置向量，其中第一相位位置向量与第一目标卫星对应；第一单位向量确定模块，用于确定地面站相对于第一目标卫星的第一单位向量；第一距离差确定模块，用于根据第一相位位置向量和第一单位向量，确定用户站在第一单位向量方向上与地面站的第一距离差；第二相位位置向量确定模块，用于确定用户站相对于地面站的第二相位位置向量，其中第二相位位置向量与第二目标卫星对应；第二单位向量确定模块，用于确定地面站相对于第二目标卫星的第二单位向量；第二距离差确定模块，用于根据第二相位位置向量和第二单位向量，确定用户站在第二单位向量方向上与地面站的第二距离差；以及第三距离差确定模块，用于将第二距离差与第一距离差做差，确定第三距离差。
可选地，用户站位置坐标确定模块660，包括：计算公式建立模块，用于建立双差载波相位计算公式；以及用户站位置坐标确定子模块，用于将多个第三载波相位差值、多个第三整周模糊度差值和多个第三距离差带入双差载波相位计算公式中，确定用户站的位置坐标。
从而根据本实施例，能够达到提高所定位用户站的位置坐标精确度的技术效果。
实施例3
图7示出了根据本实施例的第一个方面所述的利用目标卫星进行双差定位的装置700，该装置700与根据实施例1的第一个方面所述的方法相对应。参考图7所示，该装置700包括：处理器710；以及存储器720，与处理器710连接，用于为处理器710提供处理以下处理步骤的指令：确定地面站的位置坐标；根据与多个卫星对应的载波信号，确定与多个卫星对应的优先级参数，并根据优先级参数，将多个卫星中优先级最高的卫星确定为第一目标卫星和第二目标卫星；分别对第一目标卫星和第二目标卫星进行监测，并确定与不同时刻对应的多个第一载波信号和多个第二载波信号，其中多个第一载波信号和多个第二载波信号的载波波长相同；根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定与地面站对应的多个第一载波相位信息和多个第二载波相位信息；根据多个第一载波信号和多个第二载波信号，分别确定与用户站对应的多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息；以及根据多个第一载波相位信息、多个第二载波相位信息、多个第三载波相位信息、多个第四载波相位信息和地面站的位置坐标，确定用户站的位置坐标。
从而根据本实施例，能够达到提高所定位用户站的位置坐标精确度的技术效果。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元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全部或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（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种利用目标卫星进行双差定位的方法，其特征在于，包括：
确定地面站的位置坐标；
根据与多个卫星对应的载波信号，确定与所述多个卫星对应的优先级参数，并根据所述优先级参数，将所述多个卫星中优先级最高的卫星确定为第一目标卫星和第二目标卫星；
分别对所述第一目标卫星和所述第二目标卫星进行监测，并确定与不同时刻对应的多个第一载波信号和多个第二载波信号，其中所述多个第一载波信号和所述多个第二载波信号的载波波长相同；
根据所述多个第一载波信号和所述多个第二载波信号，分别确定与所述地面站对应的多个第一载波相位信息和多个第二载波相位信息；
根据所述多个第一载波信号和所述多个第二载波信号，分别确定与用户站对应的多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息；以及
根据所述多个第一载波相位信息、所述多个第二载波相位信息、所述多个第三载波相位信息、所述多个第四载波相位信息和所述地面站的位置坐标，确定所述用户站的位置坐标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述优先级参数，将所述多个卫星中优先级最高的卫星确定为第一目标卫星和第二目标卫星的操作，包括：
根据与所述多个卫星对应的载波信号，确定与各个卫星对应的优先级参数；
将与所述各个卫星对应的优先级参数输入至预先设置的神经网络模型；以及
根据输出结果，确定所述多个卫星中的优先级最高的第一目标卫星和第二目标卫星。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多个第一载波相位信息、所述多个第二载波相位信息、所述多个第三载波相位信息、所述多个第四载波相位信息和所述地面站的位置坐标，确定所述用户站的位置坐标的操作，包括：
将所述多个第三载波相位信息和所述多个第一载波相位信息做差，确定多个第一载波相位差值；
将所述多个第四载波相位信息和所述多个第二载波相位信息做差，确定多个第二载波相位差值；以及
将所述多个第二载波相位差值和所述多个第一载波相位差值做差，确定多个第三载波相位差值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述多个第一载波相位信息、所述多个第二载波相位信息、所述多个第三载波相位信息、所述多个第四载波相位信息和所述地面站的位置坐标，确定所述用户站的位置坐标的操作，包括：
根据所述多个第一载波信号，分别确定与所述地面站对应的多个第一整周模糊度和与所述用户站对应的多个第二整周模糊度；
根据所述多个第二载波信号，分别确定与所述地面站对应的多个第三整周模糊度和与所述用户站对应的多个第四整周模糊度；
将所述多个第二整周模糊度与所述多个第一整周模糊度做差，确定多个第一整周模糊度差值；
将所述多个第四整周模糊度与所述多个第三整周模糊度做差，确定多个第二整周模糊度差值；以及
将所述多个第二整周模糊度差值与所述多个第一整周模糊度差值做差，确定多个第三整周模糊度差值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述多个第一载波相位信息、所述多个第二载波相位信息、所述多个第三载波相位信息、所述多个第四载波相位信息和所述地面站的位置坐标，确定所述用户站的位置坐标的操作，包括：
确定所述用户站相对于所述地面站的第一相位位置向量，其中所述第一相位位置向量与所述第一目标卫星对应；
确定所述地面站相对于所述第一目标卫星的第一单位向量；
根据所述第一相位位置向量和所述第一单位向量，确定所述用户站在所述第一单位向量方向上与所述地面站的第一距离差；
确定所述用户站相对于所述地面站的第二相位位置向量，其中所述第二相位位置向量与所述第二目标卫星对应；
确定所述地面站相对于所述第二目标卫星的第二单位向量；
根据所述第二相位位置向量和所述第二单位向量，确定所述用户站在所述第二单位向量方向上与所述地面站的第二距离差；以及
将所述第二距离差与所述第一距离差做差，确定第三距离差。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述多个第一载波相位信息、所述多个第二载波相位信息、所述多个第三载波相位信息、所述多个第四载波相位信息和所述地面站的位置坐标，确定所述用户站的位置坐标的操作，包括：
建立双差载波相位计算公式；以及
将所述多个第三载波相位差值、所述多个第三整周模糊度差值和所述多个第三距离差带入所述双差载波相位计算公式中，确定所述用户站的位置坐标。
7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时由处理器执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
8.一种利用目标卫星进行双差定位的装置，其特征在于，包括：
地面站位置坐标确定模块，用于确定地面站的位置坐标；
目标卫星确定模块，用于根据与多个卫星对应的载波信号，确定与所述多个卫星对应的优先级参数，并根据所述优先级参数，将所述多个卫星中优先级最高的卫星确定为第一目标卫星和第二目标卫星；
载波信号确定模块，用于分别对所述第一目标卫星和所述第二目标卫星进行监测，并确定与不同时刻对应的多个第一载波信号和多个第二载波信号，其中所述多个第一载波信号和所述多个第二载波信号的载波波长相同；
地面站载波相位信息确定模块，用于根据所述多个第一载波信号和所述多个第二载波信号，分别确定与所述地面站对应的多个第一载波相位信息和多个第二载波相位信息；
用户站载波相位信息确定模块，用于根据所述多个第一载波信号和所述多个第二载波信号，分别确定与用户站对应的多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息；以及
用户站位置坐标确定模块，用于根据所述多个第一载波相位信息、所述多个第二载波相位信息、所述多个第三载波相位信息、所述多个第四载波相位信息和所述地面站的位置坐标，确定所述用户站的位置坐标。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，目标卫星确定模块，包括：
优先级参数确定模块，用于根据与所述多个卫星对应的载波信号，确定与各个卫星对应的优先级参数；
输入模块，用于将与所述各个卫星对应的优先级参数输入至预先设置的神经网络模型；以及
目标卫星确定子模块，用于根据输出结果，确定所述多个卫星中的优先级最高的第一目标卫星和第二目标卫星。
10.一种利用目标卫星进行双差定位的装置，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，与所述处理器连接，用于为所述处理器提供处理以下处理步骤的指令：
确定地面站的位置坐标；
根据与多个卫星对应的载波信号，确定与所述多个卫星对应的优先级参数，并根据所述优先级参数，将所述多个卫星中优先级最高的卫星确定为第一目标卫星和第二目标卫星；
分别对所述第一目标卫星和所述第二目标卫星进行监测，并确定与不同时刻对应的多个第一载波信号和多个第二载波信号，其中所述多个第一载波信号和所述多个第二载波信号的载波波长相同；
根据所述多个第一载波信号和所述多个第二载波信号，分别确定与所述地面站对应的多个第一载波相位信息和多个第二载波相位信息；
根据所述多个第一载波信号和所述多个第二载波信号，分别确定与用户站对应的多个第三载波相位信息和多个第四载波相位信息；以及
根据所述多个第一载波相位信息、所述多个第二载波相位信息、所述多个第三载波相位信息、所述多个第四载波相位信息和所述地面站的位置坐标，确定所述用户站的位置坐标。
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2023
- 2023-08-02 CN CN202310959813.2A patent/CN116660959B/zh active Active
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116660959B (zh) | 2023-09-26 |
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