CN116840880B - 一种动态目标间实时相对位置定位方法及计算机可读介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种动态目标间实时相对位置定位方法及计算机可读介质。本发明动态基准目标和动态流动目标分别通过位置变化量递推得到下一时刻的动态位置，分别通过INS松组合解算得到下一时刻基准目标和流动目标的高频动态位置；利用北斗观测数据通过RTK定位解算得到下一时刻基准目标和流动目标间相对位置，解算基线向量偏差；结合基线向量偏差对动态基准目标和动态流动目标间动态基准位置差值进行修正，确定当前时刻与下一时刻之间的基准目标和流动目标间高频相对位置。本发明提出了通信带宽和数据处理要求更加简单，在无北斗观测数据下仅仅通过INS数据即可实现高频相对位置的快速解算，实时性强，适用于复杂环境。
Description
技术领域
本发明属于全球卫星导航系统领域，尤其涉及一种动态目标间实时相对位置定位方法及计算机可读介质。
背景技术
动态目标间精确的实时动态位置关系是安全有效协同作业的前提。对于快速移动的目标，高频高精度的动态定位结果是确保目标间的安全距离和协同控制的前提。北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)是我国独立自主建设的全球卫星导航系统,具有全球、全天候、高精度等优点，具备连续定位、导航和授时功能，在军民领域发挥着基础性支撑作用(杨元喜，2018)，对于目标间高精度动态定位解算具有天然优势。现有的动态定位技术主要包括实时精密单点定位(Precise Point Positioning，PPP)、静动型的实时动态定位(Real-Time Kinematic，RTK)、PPP-RTK和动动相对定位技术。
实时PPP技术初始化时间较长，实时处理需要额外的北斗SSR改正数，对互联网通讯要求较高，在定位时效性、准确性以及可靠性方面无法满足联动目标间动态定位的需求。静动型RTK通过选定某一特定基准站作为基准，通过静动RTK解算，获得各目标与基准站间的相对位置关系，通过位置转换，最终得到目标间的相对位置关系。静动型RTK技术，过于依赖地面基准站的支持，一旦基准站设备或者通信出现故障，整个目标间无法进行动态定位。PPP-RTK技术融合PPP和RTK各自优点，具有初始化时间短、定位精度高的特点。然而，该技术依赖服务端提供的精密增强产品，需要在周围布设地面基站网络。因此，PPP-RTK与静动型RTK存在着同样的问题，即在某些特殊场景和复杂环境下无法提供定位服务。
动动相对定位技术选择一个特定的动态目标作为基站，进行RTK定位。一旦正确固定模糊度，获得相对于基站间厘米级定位结果。因此，动动相对定位技术更适用于动态目标间的定位场景。北斗信号存在容易被遮挡和干扰等问题，因此在城市峡谷、高架天桥以及隧道等复杂环境下无法得到连续可靠的导航定位结果，无法提供稳定可靠的实时高精度动态定位服务。因此，单一的北斗定位技术进行联动目标间动态定位仍存在局限性。惯性导航系统(Inertial Navigation System，INS)利用加速度计和陀螺仪的测量数据来计算动态目标的位置、速度和姿态，能够自主输出三维导航信息。INS不依赖外界信息且不易受到干扰，具有短时精度高、抗干扰能力强、隐蔽性好等优点，在军民领域、特别是复杂环境下得到了广泛的应用。北斗与INS系统具有天然的互补特性，将北斗与INS的有效信息进行融合，实现优势互补，适用于目标间的实时高频高精度动态定位。
随着全球导航定位系统、5G通信等技术的不断发展，万物互联的时代已经到来，对目标间高精度实时动态定位的需求越来越迫切。考虑到动态目标的载重和续航问题，通信带宽和数据处理能力有限，无法进行高频的北斗/INS数据实时传输和处理。针对目标间通信带宽和数据处理能力有限，现有动态定位算法、数学模型和数据处理方法均无法满足实时高频、高精度的动态定位需求，实时高频高精度动态定位解算是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明针对动态目标间的通信带宽和数据处理能力有限，无法进行高频的北斗数据实时传输和处理，以及无法获取高频高精度相对位置的问题，提出一种动态目标间实时相对位置定位方法及计算机可读介质。
本发明方法的技术方案为一种动态目标间实时相对位置定位方法，具体包括以下步骤：
步骤1：动态基准目标根据当前时刻动态基准目标的动态位置、动态基准目标的位置变化量进行递推得到下一时刻的动态位置，动态流动目标根据当前时刻动态流动目标的动态位置、动态流动目标的位置变化量进行递推得到下一时刻的动态位置，动态基准目标将下一时刻的动态位置与INS机械编排的位置结果间的差值作为观测量，进行松组合解算得到下一时刻动态基准目标的高频动态位置；动态流动目标将下一时刻的动态位置与INS机械编排的位置结果间的间差值作为观测量，进行松组合解算得到下一时刻动态流动目标的高频动态位置；
步骤2：利用北斗观测值通过RTK定位解算得到下一时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置，结合动态基准目标的动态基准位置、动态流动目标的动态基准位置进行解算，得到目标间的基线向量偏差；
步骤3：在当前时刻与下一时刻之间，结合下一时刻基线向量偏差对动态基准目标和动态流动目标间动态基准位置差值进行修正，确定当前时刻与下一时刻之间的动态基准目标和动态流动目标间相对位置；
作为优选，步骤1所述动态基准目标根据当前时刻动态基准目标的动态位置、动态基准目标的位置变化量进行递推，得到下一时刻的动态位置，具体如下：
动态基准目标利用当前时刻的北斗载波相位观测值进行历元间差分，通过最小二乘解算得到下一时刻动态基准目标的位置变化量，根据当前时刻动态基准目标的动态位置以及动态基准目标的位置变化量，递推得到下一时刻的动态位置；
所述递推得到下一时刻动态基准目标的动态位置，具体如下：
n∈[1，N]
其中，A表示动态基准目标，N表示观测时刻的数量，(ΔxA(tn)，ΔyA(tn)，ΔzA(tn))表示tn时刻动态基准目标的位置变化量，ΔxA(tn)表示tn时刻动态基准目标的位置变化量的X轴坐标，ΔyA(tn)表示tn时刻动态基准目标的位置变化量的Y轴坐标，ΔzA(tn)表示tn时刻动态基准目标的位置变化量的Z轴坐标，(xA(tn)，yA(tn)，zA(tn))表示tn时刻动态基准目标的动态位置，xA(tn)表示tn时刻动态基准目标的动态位置的X轴坐标，yA(tn)表示tn时刻动态基准目标的动态位置的Y轴坐标，zA(tn)表示tn时刻动态基准目标的动态位置的Z轴坐标，(xA(tn+1)，yA(tn+1)，zA(tn+1))表示tn+1时刻动态基准目标的动态位置，xA(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标的动态位置的X轴坐标，yA(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标的动态位置的Y轴坐标，zA(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标的动态位置的Z轴坐标，tn时刻表示当前时刻，tn+1时刻表示下一时刻，tn+1-tn表示北斗数据采样间隔；
步骤1所述动态流动目标根据当前时刻动态流动目标的动态位置、动态流动目标的位置变化量进行递推得到下一时刻的动态位置，具体如下：
动态流动目标利用当前时刻的北斗载波相位观测值进行历元间差分，通过最小二乘解算得到下一时刻动态流动目标的位置变化量，根据当前时刻动态流动目标的动态位置以及动态流动目标的位置变化量，递推得到下一时刻动态流动目标的动态位置；
所述递推得到下一时刻动态流动目标的动态位置，具体如下：
其中，B表示动态流动目标，(ΔxB(tn)，ΔyB(tn)，ΔzB(tn))表示tn时刻动态流动目标的位置变化量，ΔxB(tn)表示tn时刻动态流动目标的位置变化量的X轴坐标，ΔyB(tn)表示tn时刻动态流动目标的位置变化量的Y轴坐标，ΔzB(tn)表示tn时刻动态流动目标的位置变化量的Z轴坐标，(xB(tn)，yB(tn)，zB(tn))表示tn时刻动态流动目标的动态位置，xB(tn)表示tn时刻动态流动目标的动态位置的X轴坐标，yB(tn)表示tn时刻动态流动目标的动态位置的Y轴坐标，zB(tn)表示tn时刻动态流动目标的动态位置的Z轴坐标，(xB(tn+1)，yB(tn+1)，zB(tn+1))表示tn+1时刻动态流动目标的动态位置，xB(tn+1)表示tn+1时刻动态流动目标的动态位置的X轴坐标，yB(tn+1)表示tn+1时刻动态流动目标的动态位置的Y轴坐标，zB(tn+1)表示tn+1时刻动态流动目标的动态位置的Z轴坐标，tn+1时刻表示下一时刻；
步骤1所述下一时刻动态基准目标的高频动态位置，具体如下：
(XA(tn+1)，YA(tn+1)，ZA(tn+1))
其中，A表示动态基准目标，(XA(tn+1)，YA(tn+1)，ZA(tn+1))表示tn+1时刻动态基准目标的高频动态位置，XA(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标的高频动态位置的X轴坐标，YA(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标的高频动态位置的Y轴坐标，ZA(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标的高频动态位置的Z轴坐标，tn+1时刻表示下一时刻。
步骤1所述下一时刻动态流动目标的高频动态位置，具体如下：
(XB(tn+1)，YB(tn+1)，ZB(tn+1))
其中，B表示动态流动目标，(XB(tn+1)，YB(tn+1)，ZB(tn+1))表示tn+1时刻动态流动目标的高频动态位置，XB(tn+1)表示tn+1时刻动态流动目标的高频动态位置的X轴坐标，YB(tn+1)表示tn+1时刻动态流动目标的高频动态位置的Y轴坐标，ZB(tn+1)表示tn+1时刻动态流动目标的高频动态位置的Z轴坐标，tn+1时刻表示下一时刻；
作为优选，步骤2所述动态基准目标和动态流动目标间相对位置，定义如下：
(ΔXAB(tn+1)，ΔYAB(tn+1)，ΔZAB(tn+1))
其中，(ΔXAB(tn+1)，ΔYAB(tn+1)，ΔZAB(tn+1))表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置，ΔXAB(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标问相对位置的X轴坐标，ΔYAB(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Y轴坐标，ΔZAB(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标问相对位置的Z轴坐标；
步骤2所述目标间的基线向量偏差，具体如下：
其中，(ΔXAB(tn+1)，ΔYAB(tn+1)，ΔZAB(tn+1))表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置，ΔXAB(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的X轴坐标，ΔYAB(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Y轴坐标，ΔZAB(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Z轴坐标，(dX(tn+1)，dY(tn+1)，dZ(tn+1))表示tn+1时刻基线向量偏差，dX(tn+1)表示tn+1时刻基线向量偏差的X轴坐标，dY(tn+1)表示tn+1时刻基线向量偏差的Y轴坐标，dZ(tn+1)表示tn+1时刻基线向量偏差的Z轴坐标，tn+1时刻表示下一时刻；
作为优选，步骤3所述当前时刻与下一时刻之间为tn+1+dt时刻；
步骤3所述当前时刻与下一时刻之间的动态基准目标和动态流动目标间相对位置，计算式如下：
其中，(XA(tn+1+dt)，YA(tn+1+dt)，ZA(tn+1+dt))表示tn+1+dt时刻动态基准目标的高频动态位置，XA(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态基准目标的高频动态位置的X轴坐标，YA(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态基准目标的高频动态位置的Y轴坐标，ZA(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态基准目标的高频动态位置的Z轴坐标，(XB(tn+1+dt)，YB(tn+1+dt)，ZB(tn+1+dt))表示tn+1+dt时刻动态流动目标的高频动态位置，XB(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态流动目标的高频动态位置的X轴坐标，YB(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态流动目标的高频动态位置的Y轴坐标，ZB(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态流动目标的高频动态位置的Z轴坐标，(ΔXAB(tn+1+dt)，ΔYAB(tn+1+dt)，ΔZAB(tn+1+dt))表示tn+1+dt时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置，ΔXAB(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态基准目标和动态流动目标问相对位置的X轴坐标，ΔYAB(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Y轴坐标，ΔZAB(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态基准目标和动态流动目标问相对位置的Z轴坐标，dX(tn+1)表示tn+1时刻基线向量偏差的X轴坐标，dY(tn+1)表示tn+1时刻基线向量偏差的Y轴坐标，dZ(tn+1)表示tn+1时刻基线向量偏差的Z轴坐标，dt表示INS数据采样间隔。
本发明还提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储电子设备执行的计算机程序，当所述计算机程序在电子设备上运行时，执行所述动态目标间实时相对位置定位方法的步骤。
本发明产生的有益效果是：
本发明提出了一种INS辅助动态目标间实时高频高精度相对位置解算方案，相比于高频北斗数据实时解算，无需附加额外高频数据传输和处理，通信带宽和数据处理要求更加简单。
本发明通过北斗和INS数据融合实现优势互补，在无北斗观测数据下，仅仅利用自身INS数据即可实现高频相对位置的快速解算，实时性强，适用于复杂时变环境。
附图说明
图1：本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
具体实施时，本发明技术方案提出的方法可由本领域技术人员采用计算机软件技术实现自动运行流程，实现方法的系统装置例如存储本发明技术方案相应计算机程序的计算机可读存储介质以及包括运行相应计算机程序的计算机设备，也应当在本发明的保护范围内。
下面结合图1介绍本发明的具体实施方式为一种动态目标间实时相对位置定位方法。
如图1所示为本发明实施例的方法流程图，具体包含以下步骤：
步骤1：动态基准目标根据当前时刻动态基准目标的动态位置、动态基准目标的位置变化量进行递推得到下一时刻的动态位置，动态流动目标根据当前时刻动态流动目标的动态位置、动态流动目标的位置变化量进行递推得到下一时刻的动态位置，动态基准目标将下一时刻的动态位置与INS机械编排的位置结果间的差值作为观测量，进行松组合解算得到下一时刻动态基准目标的高频动态位置；动态流动目标将下一时刻的动态位置与INS机械编排的位置结果间的间差值作为观测量，进行松组合解算得到下一时刻动态流动目标的高频动态位置；
步骤1所述动态基准目标根据当前时刻动态基准目标的动态位置、动态基准目标的位置变化量进行递推，得到下一时刻的动态位置，具体如下：
动态基准目标利用当前时刻的北斗载波相位观测值进行历元间差分，通过最小二乘解算得到下一时刻动态基准目标的位置变化量，根据当前时刻动态基准目标的动态位置以及动态基准目标的位置变化量，递推得到下一时刻的动态位置；
所述递推得到下一时刻动态基准目标的动态位置，具体如下：
n∈[1，N]
其中，A表示动态基准目标，N＝1024表示观测时刻的数量，(ΔxA(t1)，ΔyA(t1)，ΔzA(t1))表示t1时刻动态基准目标的位置变化量，ΔxA(t1)表示t1时刻动态基准目标的位置变化量的X轴坐标，ΔyA(t1)表示t1时刻动态基准目标的位置变化量的Y轴坐标，ΔZA(t1)表示t1时刻动态基准目标的位置变化量的Z轴坐标，(xA(t1)，yA(t1)，zA(t1))表示t1时刻动态基准目标的动态位置，xA(t1)表示t1时刻动态基准目标的动态位置的X轴坐标，yA(t1)表示t1时刻动态基准目标的动态位置的Y轴坐标，zA(t1)表示t1时刻动态基准目标的动态位置的Z轴坐标，(xA(t2)，yA(t2)，zA(t2))表示t2时刻动态基准目标的动态位置，xA(t2)表示t2时刻动态基准目标的动态位置的X轴坐标，yA(t2)表示t2时刻动态基准目标的动态位置的Y轴坐标，zA(t2)表示t2时刻动态基准目标的动态位置的Z轴坐标，t1时刻表示当前时刻，t2时刻表示下一时刻，t2-t1表示北斗数据采样间隔；
步骤1所述动态流动目标根据当前时刻动态流动目标的动态位置、动态流动目标的位置变化量进行递推得到下一时刻的动态位置，具体如下：
动态流动目标利用当前时刻的北斗载波相位观测值进行历元间差分，通过最小二乘解算得到下一时刻动态流动目标的位置变化量，根据当前时刻动态流动目标的动态位置以及动态流动目标的位置变化量，递推得到下一时刻动态流动目标的动态位置；
所述递推得到下一时刻动态流动目标的动态位置，具体如下：
其中，B表示动态流动目标，(ΔxB(t1)，ΔyB(t1)，ΔzB(t1))表示t1时刻动态流动目标的位置变化量，ΔxB(t1)表示t1时刻动态流动目标的位置变化量的X轴坐标，ΔyB(t1)表示t1时刻动态流动目标的位置变化量的Y轴坐标，ΔzB(t1)表示t1时刻动态流动目标的位置变化量的Z轴坐标，(xB(t1)，yB(t1)，zB(t1))表示t1时刻动态流动目标的动态位置，xB(t1)表示t1时刻动态流动目标的动态位置的X轴坐标，yB(t1)表示t1时刻动态流动目标的动态位置的Y轴坐标，zB(t1)表示t1时刻动态流动目标的动态位置的Z轴坐标，(xB(t2)，yB(t2)，zB(t2))表示t2时刻动态流动目标的动态位置，xB(t2)表示t2时刻动态流动目标的动态位置的X轴坐标，yB(t2)表示t2时刻动态流动目标的动态位置的Y轴坐标，zB(t2)表示t2时刻动态流动目标的动态位置的Z轴坐标，t2时刻表示下一时刻；
步骤1所述下一时刻动态基准目标的高频动态位置，具体如下：
(XA(t2)，YA(t2)，ZA(t2))
其中，A表示动态基准目标，(XA(t2)，YA(t2)，ZA(t2))表示t2时刻动态基准目标的高频动态位置，XA(t2)表示t2时刻动态基准目标的高频动态位置的X轴坐标，YA(t2)表示t2时刻动态基准目标的高频动态位置的Y轴坐标，ZA(t2)表示t2时刻动态基准目标的高频动态位置的Z轴坐标，t2时刻表示下一时刻。
步骤1所述下一时刻动态流动目标的高频动态位置，具体如下：
(XB(t2)，YB(t2)，ZB(t2))
其中，B表示动态流动目标，(XB(t2)，YB(t2)，ZB(t2))表示t2时刻动态流动目标的高频动态位置，XB(t2)表示t2时刻动态流动目标的高频动态位置的X轴坐标，YB(t2)表示t2时刻动态流动目标的高频动态位置的Y轴坐标，ZB(t2)表示t2时刻动态流动目标的高频动态位置的Z轴坐标，t2时刻表示下一时刻；
步骤2：利用北斗观测值通过RTK定位解算得到下一时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置，结合动态基准目标的动态基准位置、动态流动目标的动态基准位置进行解算，得到目标间的基线向量偏差；
步骤2所述动态基准目标和动态流动目标间相对位置，定义如下：
(ΔXAB(t2)，ΔYAB(t2)，ΔZAB(t2))
其中，(ΔXAB(t2)，ΔYAB(t2)，ΔZAB(t2))表示t2时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置，ΔXAB(t2)表示t2时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的X轴坐标，ΔYAB(t2)表示t2时刻动态基准目标和动态流动目标问相对位置的Y轴坐标，ΔZAB(t2)表示t2时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Z轴坐标；
步骤2所述目标问的基线向量偏差，具体如下：
其中，(ΔXAB(t2)，ΔYAB(t2)，ΔZAB(t2))表示t2时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置，ΔXAB(t2)表示t2时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的X轴坐标，ΔYAB(t2)表示t2时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Y轴坐标，ΔZAB(t2)表示t2时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Z轴坐标，(dX(t2)，dY(t2)，dZ(t2))表示t2时刻基线向量偏差，dX(t2)表示t2时刻基线向量偏差的X轴坐标，dY(t2)表示t2时刻基线向量偏差的Y轴坐标，dZ(t2)表示t2时刻基线向量偏差的Z轴坐标，t2时刻表示下一时刻；
步骤3：在当前时刻与下一时刻之间，结合下一时刻基线向量偏差对动态基准目标和动态流动目标间动态基准位置差值进行修正，确定当前时刻与下一时刻之间的动态基准目标和动态流动目标问相对位置；
步骤3所述当前时刻与下一时刻之间为t2+dt时刻；
步骤3所述当前时刻与下一时刻之间的动态基准目标和动态流动目标间相对位置，计算式如下：
其中，(XA(t2+dt)，YA(t2+dt)，ZA(t2+dt))表示t2+dt时刻动态基准目标的高频动态位置，XA(t2+dt)表示t2+dt时刻动态基准目标的高频动态位置的X轴坐标，YA(t2+dt)表示t2+dt时刻动态基准目标的高频动态位置的Y轴坐标，ZA(t2+dt)表示t2+dt时刻动态基准目标的高频动态位置的Z轴坐标，(XB(t2+dt)，YB(t2+dt)，ZB(t2+dt))表示t2+dt时刻动态流动目标的高频动态位置，XB(t2+dt)表示t2+dt时刻动态流动目标的高频动态位置的X轴坐标，YB(t2+dt)表示t2+dt时刻动态流动目标的高频动态位置的Y轴坐标，ZB(t2+dt)表示t2+dt时刻动态流动目标的高频动态位置的Z轴坐标，(ΔXAB(t2+dt)，ΔYAB(t2+dt)，ΔZAB(t2+dt))表示t2+dt时刻动态基准目标和动态流动目标问相对位置，ΔXAB(t2+dt)表示t2+dt时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的X轴坐标，ΔYAB(t2+dt)表示t2+dt时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Y轴坐标，ΔZAB(t2+dt)表示t2+dt时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Z轴坐标，dX(t2)表示t2时刻基线向量偏差的X轴坐标，dY(t2)表示t2时刻基线向量偏差的Y轴坐标，dZ(t2)表示t2时刻基线向量偏差的Z轴坐标，dt表示INS数据采样间隔。
本发明的具体实施例还提供了一种计算机可读介质。
所述计算机可读介质为服务器工作站；
所述服务器工作站存储电子设备执行的计算机程序，当所述计算机程序在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行本发明实施例的动态目标间实时相对位置定位方法的步骤。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种动态目标间实时高频相对位置定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：动态基准目标根据当前时刻动态基准目标的动态位置、动态基准目标的位置变化量进行递推得到下一时刻动态基准目标的动态位置，动态流动目标根据当前时刻动态流动目标的动态位置、动态流动目标的位置变化量进行递推得到下一时刻动态流动目标的动态位置，动态基准目标将下一时刻动态基准目标的动态位置与INS机械编排的位置结果间的差值作为观测量，进行松组合解算得到下一时刻动态基准目标的高频动态位置；动态流动目标将下一时刻动态流动目标的动态位置与INS机械编排的位置结果间的间差值作为观测量，进行松组合解算得到下一时刻动态流动目标的高频动态位置；
步骤2：利用北斗观测值通过RTK定位解算得到下一时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置，结合动态基准目标的动态基准位置、动态流动目标的动态基准位置进行解算，得到目标间的基线向量偏差；
步骤3：在当前时刻与下一时刻之间，结合下一时刻基线向量偏差对动态基准目标和动态流动目标间动态基准位置差值进行修正，确定当前时刻与下一时刻之间的动态基准目标和动态流动目标间相对位置。
2.根据权利要求1所述的动态目标间实时高频相对位置定位方法，其特征在于：
步骤1所述动态基准目标根据当前时刻动态基准目标的动态位置、动态基准目标的位置变化量进行递推，得到下一时刻动态基准目标的动态位置，具体如下：
动态基准目标利用当前时刻的北斗载波相位观测值进行历元间差分，通过最小二乘解算得到下一时刻动态基准目标的位置变化量，根据当前时刻动态基准目标的动态位置以及动态基准目标的位置变化量，递推得到下一时刻动态基准目标的动态位置；
所述递推得到下一时刻动态基准目标的动态位置，具体如下：
n∈[1，N]
其中，A表示动态基准目标，N表示观测时刻的数量，(ΔxA(tn)，ΔyA(tn)，ΔzA(tn))表示tn时刻动态基准目标的位置变化量，ΔxA(tn)表示tn时刻动态基准目标的位置变化量的X轴坐标，ΔyA(tn)表示tn时刻动态基准目标的位置变化量的Y轴坐标，ΔzA(tn)表示tn时刻动态基准目标的位置变化量的Z轴坐标，(xA(tn)，yA(tn)，zA(tn))表示tn时刻动态基准目标的动态位置，xA(tn)表示tn时刻动态基准目标的动态位置的X轴坐标，yA(tn)表示tn时刻动态基准目标的动态位置的Y轴坐标，zA(tn)表示tn时刻动态基准目标的动态位置的Z轴坐标，(xA(tn+1)，yA(tn+1)，zA(tn+1))表示tn+1时刻动态基准目标的动态位置，xA(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标的动态位置的X轴坐标，yA(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标的动态位置的Y轴坐标，zA(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标的动态位置的Z轴坐标，tn时刻表示当前时刻，tn+1时刻表示下一时刻，tn+1-tn表示北斗数据采样间隔；
步骤1所述动态流动目标根据当前时刻动态流动目标的动态位置、动态流动目标的位置变化量进行递推得到下一时刻动态流动目标的动态位置，具体如下：
动态流动目标利用当前时刻的北斗载波相位观测值进行历元间差分，通过最小二乘解算得到下一时刻动态流动目标的位置变化量，根据当前时刻动态流动目标的动态位置以及动态流动目标的位置变化量，递推得到下一时刻动态流动目标的动态位置；
所述递推得到下一时刻动态流动目标的动态位置，具体如下：
其中，B表示动态流动目标，(ΔxB(tn)，ΔyB(tn)，ΔzB(tn))表示tn时刻动态流动目标的位置变化量，ΔxB(tn)表示tn时刻动态流动目标的位置变化量的X轴坐标，ΔyB(tn)表示tn时刻动态流动目标的位置变化量的Y轴坐标，ΔzB(tn)表示tn时刻动态流动目标的位置变化量的Z轴坐标，(xB(tn)，yB(tn)，zB(tn))表示tn时刻动态流动目标的动态位置，xB(tn)表示tn时刻动态流动目标的动态位置的X轴坐标，yB(tn)表示tn时刻动态流动目标的动态位置的Y轴坐标，zB(tn)表示tn时刻动态流动目标的动态位置的Z轴坐标，(xB(tn+1)，yB(tn+1)，zB(tn+1))表示tn+1时刻动态流动目标的动态位置，xB(tn+1)表示tn+1时刻动态流动目标的动态位置的X轴坐标，yB(tn+1)表示tn+1时刻动态流动目标的动态位置的Y轴坐标，zB(tn+1)表示tn+1时刻动态流动目标的动态位置的Z轴坐标，tn+1时刻表示下一时刻。
3.根据权利要求2所述的动态目标间实时高频相对位置定位方法，其特征在于：
步骤1所述下一时刻动态基准目标的高频动态位置，具体如下：
(XA(tn+1)，YA(tn+1)，ZA(tn+1))
其中，A表示动态基准目标，(XA(tn+1)，YA(tn+1)，ZA(tn+1))表示tn+1时刻动态基准目标的高频动态位置，XA(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标的高频动态位置的X轴坐标，YA(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标的高频动态位置的Y轴坐标，ZA(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标的高频动态位置的Z轴坐标，tn+1时刻表示下一时刻；
步骤1所述下一时刻动态流动目标的高频动态位置，具体如下：
(XB(tn+1)，YB(tn+1)，ZB(tn+1))
其中，B表示动态流动目标，(XB(tn+1)，YB(tn+1)，ZB(tn+1))表示tn+1时刻动态流动目标的高频动态位置，XB(tn+1)表示tn+1时刻动态流动目标的高频动态位置的X轴坐标，YB(tn+1)表示tn+1时刻动态流动目标的高频动态位置的Y轴坐标，ZB(tn+1)表示tn+1时刻动态流动目标的高频动态位置的Z轴坐标，tn+1时刻表示下一时刻。
4.根据权利要求3所述的动态目标间实时高频相对位置定位方法，其特征在于：
步骤2所述动态基准目标和动态流动目标间相对位置，定义如下：
(ΔXAB(tn+1)，ΔYAB(tn+1)，ΔZAB(tn+1))
其中，(ΔXAB(tn+1)，ΔYAB(tn+1)，ΔZAB(tn+1))表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置，ΔXAB(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的X轴坐标，ΔYAB(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Y轴坐标，ΔZAB(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Z轴坐标。
5.根据权利要求4所述的动态目标间实时高频相对位置定位方法，其特征在于：
步骤2所述目标间的基线向量偏差，具体如下：
其中，(ΔXAB(tn+1)，ΔYAB(tn+1)，ΔZAB(tn+1))表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置，ΔXAB(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的X轴坐标，ΔYAB(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Y轴坐标，ΔZAB(tn+1)表示tn+1时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Z轴坐标，
(dX(tn+1)，dY(tn+1)，dZ(tn+1))表示tn+1时刻基线向量偏差，dX(tn+1)表示tn+1时刻基线向量偏差的X轴坐标，dY(tn+1)表示tn+1时刻基线向量偏差的Y轴坐标，dZ(tn+1)表示tn+1时刻基线向量偏差的Z轴坐标，tn+1时刻表示下一时刻。
6.根据权利要求5所述的动态目标间实时高频相对位置定位方法，其特征在于：
步骤3所述当前时刻与下一时刻之间为tn+1+dt时刻；
步骤3所述当前时刻与下一时刻之间的动态基准目标和动态流动目标间相对位置，计算式如下：
其中，(XA(tn+1+dt)，YA(tn+1+dt)，ZA(tn+1+dt))表示tn+1+dt时刻动态基准目标的高频动态位置，XA(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态基准目标的高频动态位置的X轴坐标，YA(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态基准目标的高频动态位置的Y轴坐标，ZA(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态基准目标的高频动态位置的Z轴坐标，(XB(tn+1+dt)，YB(tn+1+dt)，ZB(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态流动目标的高频动态位置，XB(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态流动目标的高频动态位置的X轴坐标，YB(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态流动目标的高频动态位置的Y轴坐标，ZB(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态流动目标的高频动态位置的Z轴坐标，(ΔXAB(tn+1+dt)，ΔYAB(tn+1+dt)，ΔZAB(tn+1+dt))表示tn+1+dt时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置，ΔXAB(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的X轴坐标，ΔYAB(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Y轴坐标，ΔZAB(tn+1+dt)表示tn+1+dt时刻动态基准目标和动态流动目标间相对位置的Z轴坐标，dX(tn+1)表示tn+1时刻基线向量偏差的X轴坐标，dY(tn+1)表示tn+1时刻基线向量偏差的Y轴坐标，dZ(tn+1)表示tn+1时刻基线向量偏差的Z轴坐标，dt表示INS数据采样间隔。
7.一种计算机可读介质，其特征在于，其存储电子设备执行的计算机程序，当所述计算机程序在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-6任一项所述方法的步骤。
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