CN117388900A - 一种gnss/ins联合海洋动态基准站构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及海洋定位技术领域,尤其涉及一种GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法,包括:将安装有GNSS系统和惯性导航系统的海上浮动平台确定为标准动态基准站;控制GNSS系统将GNSS观测量传输至目标服务器;控制惯性导航系统将IMU预积分观测量传输至目标服务器;在确定GNSS系统接收到目标服务器传输的截止高度角更新值,和/或确定目标服务器得到第二位姿信息的情况下,将标准动态基准站确定为GNSS/INS联合海洋动态基准站。本方法得到的GNSS/INS联合海洋动态基准站能够用于高精度定位定姿服务,满足高精度定位定姿需求,且接近于静态基准站的服务能力。
Description
技术领域
本发明涉及海洋定位技术领域,尤其涉及一种GNSS(Global NavigationSatellite System,全球导航卫星系统)/INS(Inertial Navigation System,惯性导航系统)联合海洋动态基准站构建方法。
背景技术
随着海洋建设的逐渐深入,如何在海洋场景下提供高精度定位服务的问题也受到了越来越多的关注。目前,北斗、全球导航卫星系统等能够满足全球绝大多数区域的高精度定位需求。在海洋场景,如远海精密测量应用场景下,基准站是高精度定位中至关重要的部分。
目前,基准站包括静态基准站、以及浮标等动态基准站。然而,在远海岸等场景下,静态基准站的架设需要采取打桩的方式,除了高昂的成本问题以外,由于复杂的海洋风浪运动,导致静态基准站较难保持严格静止,不可避免地会产生形变(姿态变化)和摆动(位置变化)等。现有的浮标等动态基准站则通常通过安装GNSS,以实现定位。而浮标容易受到海洋风浪运动影响,导致其位姿信息无法精准确定,服务能力受限。
发明内容
本发明提供一种GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法,用以解决现有技术中浮标等动态基准站容易受到海洋风浪运动影响,导致其位姿信息无法精准确定,服务能力受限的问题。
本发明提供一种GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法,包括:
将安装有GNSS系统和惯性导航系统的海上浮动平台确定为标准动态基准站;
控制所述GNSS系统将GNSS观测量传输至目标服务器;
控制所述惯性导航系统将IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元)预积分观测量传输至所述目标服务器;所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量均为所述目标服务器进行一次GNSS/INS联合解算的数据源,所述一次GNSS/INS联合解算得到的信息为第一位姿信息;所述第一位姿信息和海况信息均为所述目标服务器确定截止高度角更新值的数据源,所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量均为所述目标服务器进行二次GNSS/INS联合解算的数据源,所述二次GNSS/INS联合解算得到的信息为第二位姿信息;
在确定所述GNSS系统接收到所述目标服务器传输的所述截止高度角更新值,和/或确定所述目标服务器得到所述第二位姿信息的情况下,将所述标准动态基准站确定为GNSS/INS联合海洋动态基准站。
可选地,所述GNSS系统包括:北斗/GNSS天线、以及接收机;所述北斗/GNSS天线用于进行GNSS观测;所述接收机用于基于所述北斗/GNSS天线观测到的数据进行标准单点定位,得到所述GNSS观测量。
可选地,所述惯性导航系统包括:惯性传感器和惯导处理单元;
在控制所述惯性导航系统将IMU预积分观测量传输至所述目标服务器的同时,控制所述惯性导航系统将预先测量的杆臂信息传输至所述目标服务器,所述杆臂信息为所述惯性传感器与所述北斗/GNSS天线相位中心之间的相对位置关系向量;所述杆臂信息为所述目标服务器进行所述一次GNSS/INS联合解算或所述二次GNSS/INS联合解算的数据源。
可选地,控制所述GNSS系统将GNSS观测量传输至目标服务器的步骤包括:
控制所述GNSS系统将所述GNSS观测量以北斗短报文的方式,发送至所述目标服务器。
可选地,控制所述惯性导航系统将IMU预积分观测量传输至所述目标服务器的步骤包括:
控制所述惯性导航系统将所述IMU预积分观测量以北斗短报文的方式发送至所述目标服务器。
本发明还提供一种GNSS/INS联合海洋动态基准站,包括:
海上浮动平台、GNSS系统和惯性导航系统,所述GNSS系统和所述惯性导航系统均安装于所述海上浮动平台;
所述GNSS系统用于将GNSS观测量传输至目标服务器;
所述惯性导航系统用于将IMU预积分观测量传输至所述目标服务器;所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量均为所述目标服务器进行一次GNSS/INS联合解算的数据源,所述一次GNSS/INS联合解算得到的信息为第一位姿信息;所述第一位姿信息和海况信息均为所述目标服务器确定截止高度角更新值的数据源,所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量均为所述目标服务器进行二次GNSS/INS联合解算的数据源,所述二次GNSS/INS联合解算得到的信息为第二位姿信息;所述截止高度角更新值为所述GNSS系统进行标准单点定位的观测依据。
本发明还提供一种海洋动态基准站定位定姿方法,包括:
获取海洋动态基准站中GNSS系统传输的GNSS观测量;
获取海洋动态基准站中惯性导航系统传输的IMU预积分观测量;所述海洋动态基准站为标准动态基准站或GNSS/INS联合海洋动态基准站,所述标准动态基准站指安装有GNSS系统和惯性导航系统的海上浮动平台,所述GNSS/INS联合海洋动态基准站通过如上述中任一项所述的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法确定;
基于所述GNSS观测量和IMU预积分观测量,进行一次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第一位姿信息;
基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值;
基于所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第二位姿信息。
可选地,基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值的步骤包括:
确定所述惯性导航系统中惯性传感器的精度级别;
当所述精度级别在预设的第一级别范围内时,获取目标时间段内的全部所述第一位姿信息中的航向角;所述第一级别范围包括:导航级和战术级;
对全部所述航向角根据时序进行统计,获取全部所述航向角的方差;
在所述方差大于预设的姿态变化阈值的情况下,确定所述海洋动态基准站周围各个方向的海浪拍打运动为均匀状态,进而基于所述海况信息中的海况等级,确定所述截止高度角更新值;在确定所述海洋动态基准站周围各个方向的海浪拍打运动为均匀状态的情况下,所述海况等级与所述截止高度角更新值一一对应,并且,全部所述第一位姿信息中的方位角对应的所述截止高度角更新值相同;
在所述方差小于或等于所述姿态变化阈值的情况下,基于所述海况等级、所述第一位姿信息中的所述航向角、方位角、以及预设的高度角对应关系,确定每个所述方位角各自对应的所述截止高度角更新值,所述高度角对应关系包括:在所述方差小于或等于所述姿态变化阈值的情况下所述海况等级、所述航向角、所述方位角、以及所述截止高度角更新值四者之间的对应关系。
可选地,基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值的步骤还包括:
当所述精度级别在预设的第二级别范围内时,获取所述目标时间段全部所述第一位姿信息的变化情况;基于所述变化情况,确定所述海洋动态基准站所处的海域范围;所述第一级别范围内的精度级别高于所述第二级别范围内的精度级别;
基于所述海域范围的海况信息中的波高、波速、风速和风向,确定所述截止高度角更新值;在所述精度级别在所述第二级别范围内的情况下,所述海况信息与所述截止高度角更新值一一对应,并且,全部所述第一位姿信息中的方位角对应的所述截止高度角更新值相同。
可选地,基于所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第二位姿信息的步骤包括:
将与当前所述第一位姿信息中的方位角相对应的所述截止高度角更新值,确定为目标截止高度角更新值;
基于所述目标截止高度角更新值和当前所述GNSS观测量,重新进行标准单点定位,得到GNSS观测更新量;
基于所述GNSS观测更新量和当前所述IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到所述第二位姿信息。
可选地,在基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值的步骤之后,还包括:
将所述截止高度角更新值以北斗短报文的方式,发送至所述GNSS系统,在将所述截止高度角更新值发送至所述GNSS系统的情况下,所述截止高度角更新值为所述GNSS系统进行标准单点定位的观测依据。
可选地,还包括:
在确定所述海洋动态基准站符合预设的待机条件的情况下,向所述海洋动态基准站发送待机指令,以控制所述海洋动态基准站进入待机状态;
在确定所述海洋动态基准站符合预设的唤醒条件的情况下,向所述海洋动态基准站发送唤醒请求,以唤醒所述海洋动态基准站。
本发明还提供一种海洋动态基准站定位定姿系统,包括:
第一获取模块,用于获取海洋动态基准站中GNSS系统传输的GNSS观测量;
第二获取模块,用于获取海洋动态基准站中惯性导航系统传输的IMU预积分观测量;所述海洋动态基准站为标准动态基准站或GNSS/INS联合海洋动态基准站,所述标准动态基准站指安装有GNSS系统和惯性导航系统的海上浮动平台,所述GNSS/INS联合海洋动态基准站通过如上述中任一项所述的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法确定;
一次GNSS/INS联合解算模块,用于基于所述GNSS观测量和IMU预积分观测量,进行一次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第一位姿信息;
截止高度角更新值确定模块,用于基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值;
二次GNSS/INS联合解算模块,用于基于所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第二位姿信息。
本发明还提供一种海洋定位系统,包括:如上述所述的海洋动态基准站定位定姿系统、以及至少一个如上述所述的GNSS/INS联合海洋动态基准站。
本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述海洋动态基准站定位定姿方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述海洋动态基准站定位定姿方法。
本发明的有益效果:本发明提供的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法,通过将安装有GNSS系统和惯性导航系统的海上浮动平台确定为标准动态基准站;控制GNSS系统将GNSS观测量传输至目标服务器;控制惯性导航系统将IMU预积分观测量传输至目标服务器;GNSS观测量和IMU预积分观测量均为目标服务器进行一次GNSS/INS联合解算的数据源,一次GNSS/INS联合解算得到的信息为第一位姿信息;第一位姿信息和海况信息均为目标服务器确定截止高度角更新值的数据源,截止高度角更新值、GNSS观测量和IMU预积分观测量均为目标服务器进行二次GNSS/INS联合解算的数据源,二次GNSS/INS联合解算得到的信息为第二位姿信息;在确定GNSS系统接收到目标服务器传输的截止高度角更新值,和/或确定目标服务器得到第二位姿信息的情况下,将标准动态基准站确定为GNSS/INS联合海洋动态基准站。该GNSS/INS联合海洋动态基准站能够用于高精度定位定姿服务,满足高精度定位定姿需求,且接近于静态基准站的服务能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法的流程示意图;
图2是本发明提供的海洋动态基准站定位定姿方法的流程示意图;
图3是本发明提供的海洋动态基准站定位定姿方法中浮标姿态、海况与截止高度角三者之间的关系示意图;
图4是本发明提供的海洋动态基准站定位定姿系统的结构示意图;
图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明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,都属于本发明保护的范围。
下面以实施例的方式,结合图1至图5描述本发明提供的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法。
请参考图1,本实施例提供的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法,包括:
S110:将安装有GNSS系统和惯性导航系统的海上浮动平台确定为标准动态基准站。
需要说明的是,通过在海上浮动平台安装GNSS系统,能够通过GNSS系统的标准单点定位(SPP,Standard Point Positioning)技术,实现单点定位,得到标准动态基准站的GNSS观测量与坐标。通过在海上浮动平台安装惯性导航系统,能够得到IMU预积分观测量。而GNSS观测量和IMU预积分观测量通过GNSS/INS联合解算或处理,能够得到相应的位姿信息。
需要提及的是,在安装GNSS系统和惯性导航系统的过程中,还包括:测量杆臂信息,即惯性导航系统中的惯性传感器与GNSS系统中的北斗/GNSS天线相位中心之间的相对位置关系向量。所述杆臂信息是GNSS/INS联合解算的数据源,即GNSS/INS联合解算需要基于所述杆臂信息进行。
S120:控制所述GNSS系统将GNSS观测量传输至目标服务器。
需要提及的是,在控制GNSS系统将GNSS观测量传输至目标服务器的同时,还包括:控制GNSS系统将标准动态基准站的序号、测站设备详细信息(如接收机型号、天线相位中心改正信息等)、坐标(该坐标指GNSS系统通过标准单点定位得到的坐标信息)、以及基准站访问信息等发送至目标服务器,有助于目标服务器的业务开展。
S130:控制所述惯性导航系统将IMU预积分观测量传输至所述目标服务器。所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量均为所述目标服务器进行一次GNSS/INS联合解算的数据源,所述一次GNSS/INS联合解算得到的信息为第一位姿信息;所述第一位姿信息和海况信息均为所述目标服务器确定截止高度角更新值的数据源,所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量均为所述目标服务器进行二次GNSS/INS联合解算的数据源,所述二次GNSS/INS联合解算得到的信息为第二位姿信息。
需要说明的是,通过控制GNSS系统将GNSS观测量传输至目标服务器,并且,控制惯性导航系统将IMU预积分观测量传输至目标服务器,使得目标服务器能够基于GNSS观测量和IMU预积分观测量进行一次GNSS/INS联合解算,得到第一位姿信息,并基于第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值,进而基于截止高度角更新值、GNSS观测量和IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到第二位姿信息。所述第二位姿信息为标准动态基准站的最终位姿信息,精确度较高。
需要提及的是,在控制惯性导航系统将IMU预积分观测量传输至目标服务器的同时,还包括:控制惯性导航系统将标准动态基准站的序号、IMU设备信息(如惯性传感器型号等)、以及杆臂信息等传输至目标服务器,以便于目标服务器后续的业务处理。
还需要提及的是,本实施例中的目标服务器可以为云服务器,进一步地,所述目标服务器也可以为面向工程项目团队提供的具有访问权限的私有云服务器。
S140:在确定所述GNSS系统接收到所述目标服务器传输的所述截止高度角更新值,和/或确定所述目标服务器得到所述第二位姿信息的情况下,将所述标准动态基准站确定为GNSS/INS联合海洋动态基准站。
需要说明的是,目标系统在确定截止高度角更新值后,将截止高度角更新值发送至GNSS系统,以使得GNSS系统后续基于截止高度角更新值进行标准单点定位,以提高定位精确度。然后基于截止高度角更新值、GNSS观测量和IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到第二位姿信息。因此,在确定所述GNSS系统接收到所述目标服务器传输的所述截止高度角更新值,和/或确定所述目标服务器得到所述第二位姿信息的情况下,将所述标准动态基准站确定为GNSS/INS联合海洋动态基准站。本实施例中的GNSS/INS联合海洋动态基准站,基于截止高度角更新值,进行标准单点定位,能够有效提高定位精准度。且通过一次GNSS/INS联合解算和/或二次GNSS/INS联合解算,能够满足高精度定位定姿需求,灵活度较高,成本较低,可行性较高。
需要提及的是,本实施例中的一次GNSS/INS联合解算和二次GNSS/INS联合解算,均采用现有的GNSS/INS联合定位定姿技术进行解算,此处不再赘述。
在一些实施例中,所述GNSS系统包括:北斗/GNSS天线、以及接收机;所述北斗/GNSS天线用于进行GNSS观测;所述接收机用于基于所述北斗/GNSS天线观测到的数据进行标准单点定位,得到所述GNSS观测量。需要提及的是,通过上述设置,能够实现对标准动态基准站的GNSS定位。
在一些实施例中,所述惯性导航系统包括:惯性传感器和惯导处理单元。需要说明的是,惯导处理单元用于对惯性传感器输出的信息进行预积分,以得到IMU预积分观测量。
在控制所述惯性导航系统将IMU预积分观测量传输至所述目标服务器的同时,控制所述惯性导航系统将预先测量的杆臂信息传输至所述目标服务器,所述杆臂信息为所述惯性传感器与所述北斗/GNSS天线相位中心之间的相对位置关系向量;所述杆臂信息为所述目标服务器进行所述一次GNSS/INS联合解算或所述二次GNSS/INS联合解算的数据源。具体地,所述一次GNSS/INS联合解算和所述二次GNSS/INS联合解算均基于杆臂信息进行。
在一些实施例中,控制所述GNSS系统将GNSS观测量传输至目标服务器的步骤包括:
控制所述GNSS系统将所述GNSS观测量以北斗短报文的方式,发送至所述目标服务器。
在一些实施例中,控制所述惯性导航系统将IMU预积分观测量传输至所述目标服务器的步骤包括:
控制所述惯性导航系统将所述IMU预积分观测量以北斗短报文的方式发送至所述目标服务器。
需要说明的是,通过以北斗短报文的方式将GNSS观测量和IMU预积分观测量发送至目标服务器,能够较好地适应海洋场景下的数据传输,保证数据传输的稳定性和高效性。需要提及的是,GNSS系统和惯性导航系统的其他信息(如标准动态基准站的序号等)也均以北斗短报文的方式发送至目标服务器。
下面对本发明提供的GNSS/INS联合海洋动态基准站进行描述,下文描述的GNSS/INS联合海洋动态基准站与上文描述的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法可相互对应参照。
本实施例提供的GNSS/INS联合海洋动态基准站,包括:
海上浮动平台、GNSS系统和惯性导航系统,所述GNSS系统和所述惯性导航系统均安装于所述海上浮动平台。
所述GNSS系统用于将GNSS观测量传输至目标服务器。
所述惯性导航系统用于将IMU预积分观测量传输至所述目标服务器;所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量均为所述目标服务器进行一次GNSS/INS联合解算的数据源,所述一次GNSS/INS联合解算得到的信息为第一位姿信息;所述第一位姿信息和海况信息均为所述目标服务器确定截止高度角更新值的数据源,所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量均为所述目标服务器进行二次GNSS/INS联合解算的数据源,所述二次GNSS/INS联合解算得到的信息为第二位姿信息;所述截止高度角更新值为所述GNSS系统进行标准单点定位的观测依据。本实施例中的GNSS/INS联合海洋动态基准站能够用于高精度定位定姿服务,满足高精度定位定姿需求,且接近于静态基准站的服务能力,成本较低。
下面对本发明提供的海洋动态基准站定位定姿方法进行描述,下文描述的海洋动态基准站定位定姿方法与上文描述的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法可相互对应参考。
请参考图2,本实施例提供的海洋动态基准站定位定姿方法,包括:
S210:获取海洋动态基准站中GNSS系统传输的GNSS观测量。
需要说明的是,GNSS观测量的数学表达为:
其中,表示接收机r与卫星s在频率f上的伪距,该伪距指进行了潮汐、地球自转、相对论效应、相位纠缠、天线相位中心等改正后的伪距。/>表示接收机r与卫星s在频率f上的载波相位观测值,该载波相位观测值指进行了潮汐、地球自转、相对论效应、相位纠缠、天线相位中心等改正后的载波相位观测值。/>表示接收机r与卫星s之间的几何距离,表示接收机r对应的GNSS系统的钟差参数,/>表示卫星s的钟差参数,/>表示将天顶对流层延迟参数从天顶方向投影至目标路径方向上的投影函数,所述目标路径方向指卫星s到接收机r的斜路径方向,/>表示测站(北斗/GNSS天线)的天顶对流层延迟参数,/>表示将电离层延迟参数从天顶方向投影至目标路径方向上的投影函数,/>表示测站的电离层穿刺点处的天顶电离层延迟参数,/>表示卫星s在频率f上的伪距偏差,/>表示接收机r在频率f上的伪距偏差,/>表示频率f上的载波相位波长,/>表示频率f上的整周模糊度参数,/>表示接收机r在频率f上的相位偏差,/>表示卫星s在频率f上的相位偏差。
需要提及的是,通过上述GNSS观测量的数学表达可知,基于GNSS观测量,进行标准单点定位,即可求解出海洋动态基准站的坐标,该坐标为概略坐标。
还需要提及的是,在获取GNSS系统传输的GNSS观测量的同时,还包括:获取GNSS系统传输的海洋动态基准站的序号、测站设备详细信息(如接收机型号、天线相位中心改正信息等)、坐标(该坐标指GNSS系统通过标准单点定位得到的坐标信息)、以及基准站访问信息等。
S220:获取海洋动态基准站中惯性导航系统传输的IMU预积分观测量。所述海洋动态基准站为标准动态基准站或GNSS/INS联合海洋动态基准站,所述标准动态基准站指安装有GNSS系统和惯性导航系统的海上浮动平台,所述GNSS/INS联合海洋动态基准站通过如上述中任一项所述的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法确定。
需要说明的是,所述IMU预积分观测量在用于确定状态信息时,其数学表达为:
其中,表示根据惯性传感器的输出所求得的预积分旋转矩阵观测量,/>表示根据惯性传感器的输出所求得的预积分速度观测量,/>表示根据惯性传感器的输出所求得的预积分位移观测量,/>表示i时刻的旋转矩阵,/>表示j时刻的旋转矩阵,/>表示转置,/>,表示对括号内的矢量求其反对称矩阵后,再进行矩阵指数求解,/>表示j时刻的速度,/>表示i时刻的速度,/>表示重力加速度向量,/>表示i时刻和j时刻的时间间隔,/>表示j时刻的位置,/>表示i时刻的位置,/>表示预积分旋转噪声项,/>表示预积分速度噪声项,/>表示预积分位移噪声项。
需要提及的是,在获取海洋动态基准站中惯性导航系统传输的IMU预积分观测量的同时,还包括:获取惯性导航系统传输的海洋动态基准站的序号、IMU设备信息(如惯性传感器型号等)、以及杆臂信息等。
还需要提及的是,本实施例中以北斗短报文的方式从海洋动态基准站获取数据。
S230:基于所述GNSS观测量和IMU预积分观测量,进行一次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第一位姿信息。
需要说明的是,所述第一位姿信息的数学表达为:
其中,表示第一位姿信息,/>表示一次GNSS/INS联合解算的过程,即联合GNSS观测量和IMU预积分观测量进行状态估计的过程。
S240:基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值。具体地,基于第一位姿信息、海况信息以及惯性导航系统中惯性传感器的精度级别,确定截止高度角更新值。
需要说明的是,所述截止高度角更新值的数学表达为:
其中,表示截止高度角更新值,/>表示基于第一位姿信息、海况信息以及惯性导航系统中惯性传感器的精度级别进行截止高度角估计的过程,/>表示惯性导航系统中惯性传感器的精度级别,/>表示海况信息,即海洋动态基准站所在海域的海况信息。
S250:基于所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第二位姿信息。
具体地,基于所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第二位姿信息的数学表达为:
其中,表示第二位姿信息,/>表示进行二次GNSS/INS联合解算的过程。
需要说明的是,本实施例中海洋动态基准站定位定姿方法,结合海况信息,得到截止高度角更新值,并基于截止高度角更新值,进行二次GNSS/INS联合解算,得到较为精准的海洋动态基准站的第二位姿信息,实现对海洋动态基准站的精确度较高的定位定姿。
需要提及的是,截止高度角的选取对于GNSS的解算(标准单点定位)以及GNSS/INS联合解算均具有较大的影响。可以理解的,截止高度角指在GNSS测量中,为了降低多路径效应的影响所设定的蔽遮高度角,低于此角视空域的卫星不予跟踪。如图3所示,为了便于对浮标(即海洋动态基准站)姿态、海况与截止高度角三者之间的关系进行解释说明,图3中将浮标简化为矩形,并对海洋风浪进行了简化处理,即将图3左侧的浮标简化为了右侧的矩形,并对左侧的海洋水面进行了简化,得到了右侧的简化表示。进一步地,基于浮标选取一切面,在选取的切面内,浮标所在位置的水平面与海浪的切面存在一个夹角。当卫星与浮标的视线方向小于/>时(如图3中带有打叉符号的视线方向),卫星信号可能无法到达北斗/GNSS天线,或者经过水面反射形成多径信号被北斗/GNSS天线接收。当卫星与浮标的视线方向大于或等于/>时(如图3中带有对钩符号的视线方向),卫星信号到达北斗/GNSS天线。此时,以/>为截止高度角为该切面内的卫星信号进行筛选与定权。
通过上述解释说明可知,截止高度角的选取对于GNSS的解算(标准单点定位)以及GNSS/INS联合解算的精确度均具有较大的影响,而由于海洋场景的特殊性,不同的海况下,截止高度角的取值应不同。因此,本实施例通过基于第一位姿信息、海况信息以及惯性导航系统中惯性传感器的精度级别,确定截止高度角更新值,并基于截止高度角更新值,进行后续的二次GNSS/INS联合解算,能够较好地提高对海洋动态基准站定位定姿的精确度。
在一些实施例中,基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值的步骤包括:
S2401:确定所述惯性导航系统中惯性传感器的精度级别。
S2402a1:当所述精度级别在预设的第一级别范围内时,获取目标时间段内的全部所述第一位姿信息中的航向角;所述第一级别范围包括:导航级和战术级。需要说明的是,第一级别范围针对于惯性传感器精度级别较高的情况。在具体实施例过程中,所述第一级别范围还可以包括:战略级。当惯性传感器的精度级别较高时,则可以通过欧拉角的变化情况确定海洋动态基准站周围各个方向的海浪拍打状态,进而结合海况信息,确定相应的截止高度角更新值。而当惯性传感器的精度级别较低时,则需要基于海况信息,确定相应的截止高度角更新值。
S2402a2:对全部所述航向角根据时序进行统计,获取全部所述航向角的方差。具体地,对目标时间段内每个时刻点的航向角根据时序进行统计,得到全部航向角的方差。
S2402a3:在所述方差大于预设的姿态变化阈值的情况下,确定所述海洋动态基准站周围各个方向的海浪拍打运动为均匀状态,进而基于所述海况信息中的海况等级,确定所述截止高度角更新值;在确定所述海洋动态基准站周围各个方向的海浪拍打运动为均匀状态的情况下,所述海况等级与所述截止高度角更新值一一对应,并且,全部所述第一位姿信息中的方位角对应的所述截止高度角更新值相同。具体地,所述海况等级包括:一级海况、二级海况、三级海况等。在确定海洋动态基准站周围各个方向的海浪拍打运动为均匀状态的情况下,则可确定海洋动态基准站的航向角变化剧烈,进而基于海况等级,确定每个方位角所对应的截止高度角更新值,每个方位角对应的截止高度角更新值相同。
可以理解的,通常情况下,不同的方位角对应了不同的截止高度角,而在确定海洋动态基准站周围各个方向的海浪拍打运动为均匀状态的情况下,则可作近似处理,将不同方位角对应的截止高度角确定为相同的角度,即统一不同方位角对应的截止高度角,将不同方位角对应的截止高度角均确定为同一个截止高度角更新值。需要提及的是,在此种情况下,海况等级与截止高度角更新值是一一对应的,不同海况等级对应的截止高度角更新值可以根据经验值进行设定,如一级海况对应的截止高度角更新值为15°等。
S2402a4:在所述方差小于或等于所述姿态变化阈值的情况下,基于所述海况等级、所述第一位姿信息中的所述航向角、方位角、以及预设的高度角对应关系,确定每个所述方位角各自对应的所述截止高度角更新值,所述高度角对应关系包括:在所述方差小于或等于所述姿态变化阈值的情况下所述海况等级、所述航向角、所述方位角、以及所述截止高度角更新值四者之间的对应关系。
需要说明的是,在方差小于或等于所述姿态变化阈值的情况下,则可确定海洋动态基准站的航向角仅在小范围内变化,即海洋风浪运动较为规律,海洋动态基准站大致沿海浪运动方向运动。因此,基于海况等级、第一位姿信息中的航向角、方位角、以及预设的高度角对应关系,确定每个方位角各自对应的截止高度角更新值。所述高度角对应关系中不同海况等级、航向角与方位角所对应的截止高度角更新值,可以根据经验值设定,此处不再赘述。通过上述方式,能够得到精确度较高的截止高度角更新值,有助于提高后续二次GNSS/INS联合解算的精确度。
在一些实施例中,基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值的步骤还包括:
S2402b1:当所述精度级别在预设的第二级别范围内时,获取所述目标时间段全部所述第一位姿信息的变化情况;基于所述变化情况,确定所述海洋动态基准站所处的海域范围;所述第一级别范围内的精度级别高于所述第二级别范围内的精度级别。
S2402b2:基于所述海域范围的海况信息中的波高、波速、风速和风向,确定所述截止高度角更新值;在所述精度级别在所述第二级别范围内的情况下,所述海况信息与所述截止高度角更新值一一对应,并且,全部所述第一位姿信息中的方位角对应的所述截止高度角更新值相同。
需要说明的是,当惯性传感器的精度级别在第二级别范围内,即惯性传感器的精度级别较低时,则根据海洋动态基准站所在海域的海况信息,确定相应的截止高度角更新值,精确度较高。
还需要说明的是,当惯性传感器的精度级别在第二级别范围内时,则作近似处理,即认为海洋动态基准站周围各个方向的海浪拍打运动是均匀的,因此,将不同方位角所对应的截止高度角均统一为同一角度值,即将不同方位角所对应的截止高度角均更新为同一个截止高度角更新值。
需要提及的是,不同海况下,即不同波高、波速、风速和风向下,所对应的截止高度角更新值可以根据经验值进行设定,此处不再赘述。
在一些实施例中,基于所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第二位姿信息的步骤包括:
S2501:将与当前所述第一位姿信息中的方位角相对应的所述截止高度角更新值,确定为目标截止高度角更新值。
S2502:基于所述目标截止高度角更新值和当前所述GNSS观测量,重新进行标准单点定位,得到GNSS观测更新量。
S2503:基于所述GNSS观测更新量和当前所述IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到所述第二位姿信息。需要说明的是,通过采用上述方式,能够得到精确度较高的第二位姿信息。
在一些实施例中,在基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值的步骤之后,还包括:
将所述截止高度角更新值以北斗短报文的方式,发送至所述GNSS系统,在将所述截止高度角更新值发送至所述GNSS系统的情况下,所述截止高度角更新值为所述GNSS系统进行标准单点定位的观测依据。需要说明的是,通过将截止高度角更新值发送至GNSS系统,便于后续GNSS系统基于截止高度角更新值进行标准单点定位,以提高得到的GNSS观测量的精确度。
还需要说明的是,在确定GNSS系统接收到截止高度角更新值,且再次接收到该GNSS系统发送的GNSS观测量,以及对应的惯性导航系统发送的IMU预积分观测量的情况下,通过一次GNSS/INS联合解算,即可得到精确度较高的位姿信息,无需进行二次GNSS/INS联合解算,有效降低运算难度和复杂度。另外,还可以根据实际需要,选择是否进行二次GNSS/INS联合解算等,如在海况等级较高的情况下进行截止高度角更新以及二次GNSS/INS联合解算等。
在一些实施例中,还包括:
A.在确定所述海洋动态基准站符合预设的待机条件的情况下,向所述海洋动态基准站发送待机指令,以控制所述海洋动态基准站进入待机状态。需要说明的是,所述待机条件可以根据实际情况进行设置,如当确定海洋动态基准站周围海域不存在测量工作船只,或者其不需要被用于解算区域增强信息产品时,向所述海洋动态基准站发送待机指令,以控制所述海洋动态基准站进入待机状态。
B.在确定所述海洋动态基准站符合预设的唤醒条件的情况下,向所述海洋动态基准站发送唤醒请求,以唤醒所述海洋动态基准站。需要说明的是,所述唤醒条件可以根据实际情况进行设置,如接收到海洋动态基准站附近的测量工作船只发送的唤醒请求,或接收到定位定姿服务需求等。
下面对本发明提供的海洋动态基准站定位定姿系统进行描述,下文描述的海洋动态基准站定位定姿系统与上文描述的海洋动态基准站定位定姿方法可相互对应参照。
请参考图4,本实施例提供的海洋动态基准站定位定姿系统,包括:
第一获取模块410,用于获取海洋动态基准站中GNSS系统传输的GNSS观测量;
第二获取模块420,用于获取海洋动态基准站中惯性导航系统传输的IMU预积分观测量;所述海洋动态基准站为标准动态基准站或GNSS/INS联合海洋动态基准站,所述标准动态基准站指安装有GNSS系统和惯性导航系统的海上浮动平台,所述GNSS/INS联合海洋动态基准站通过如上述中任一项所述的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法确定;
一次GNSS/INS联合解算模块430,用于基于所述GNSS观测量和IMU预积分观测量,进行一次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第一位姿信息;
截止高度角更新值确定模块440,用于基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值;
二次GNSS/INS联合解算模块450,用于基于所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第二位姿信息。本实施例中的海洋动态基准站定位定姿系统能够对海洋动态基准站进行精准度较高地定位定姿,适用于高精度海洋定位定姿场景,灵活度较高。
在一些实施例中,所述截止高度角更新值确定模块440具体用于确定所述惯性导航系统中惯性传感器的精度级别;
当所述精度级别在预设的第一级别范围内时,获取目标时间段内的全部所述第一位姿信息中的航向角;所述第一级别范围包括:导航级和战术级;
对全部所述航向角根据时序进行统计,获取全部所述航向角的方差;
在所述方差大于预设的姿态变化阈值的情况下,确定所述海洋动态基准站周围各个方向的海浪拍打运动为均匀状态,进而基于所述海况信息中的海况等级,确定所述截止高度角更新值;在确定所述海洋动态基准站周围各个方向的海浪拍打运动为均匀状态的情况下,所述海况等级与所述截止高度角更新值一一对应,并且,全部所述第一位姿信息中的方位角对应的所述截止高度角更新值相同;
在所述方差小于或等于所述姿态变化阈值的情况下,基于所述海况等级、所述第一位姿信息中的所述航向角、方位角、以及预设的高度角对应关系,确定每个所述方位角各自对应的所述截止高度角更新值,所述高度角对应关系包括:在所述方差小于或等于所述姿态变化阈值的情况下所述海况等级、所述航向角、所述方位角、以及所述截止高度角更新值四者之间的对应关系。
在一些实施例中,所述截止高度角更新值确定模块440还具体用于当所述精度级别在预设的第二级别范围内时,获取所述目标时间段全部所述第一位姿信息的变化情况;基于所述变化情况,确定所述海洋动态基准站所处的海域范围;所述第一级别范围内的精度级别高于所述第二级别范围内的精度级别;
基于所述海域范围的海况信息中的波高、波速、风速和风向,确定所述截止高度角更新值;在所述精度级别在所述第二级别范围内的情况下,所述海况信息与所述截止高度角更新值一一对应,并且,全部所述第一位姿信息中的方位角对应的所述截止高度角更新值相同。
在一些实施中,所述二次GNSS/INS联合解算模块450具体用于将与当前所述第一位姿信息中的方位角相对应的所述截止高度角更新值,确定为目标截止高度角更新值;
基于所述目标截止高度角更新值和当前所述GNSS观测量,重新进行标准单点定位,得到GNSS观测更新量;
基于所述GNSS观测更新量和当前所述IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到所述第二位姿信息。
在一些实施例中,还包括:截止高度角更新值发送模块,用于将所述截止高度角更新值以北斗短报文的方式,发送至所述GNSS系统,在将所述截止高度角更新值发送至所述GNSS系统的情况下,所述截止高度角更新值为所述GNSS系统进行标准单点定位的观测依据。
在一些实施例中,还包括:控制模块,用于在确定所述海洋动态基准站符合预设的待机条件的情况下,向所述海洋动态基准站发送待机指令,以控制所述海洋动态基准站进入待机状态;
在确定所述海洋动态基准站符合预设的唤醒条件的情况下,向所述海洋动态基准站发送唤醒请求,以唤醒所述海洋动态基准站。
本实施例还提供一种海洋定位系统,包括:如上述所述的海洋动态基准站定位定姿系统、以及至少一个如上述所述的GNSS/INS联合海洋动态基准站。本实施例中的海洋定位系统,能够实现精确度较高地海洋定位,成本较低,灵活度较高。
图5示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图5所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540,其中,处理器510,通信接口520,存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令,以执行海洋动态基准站定位定姿方法。
此外,上述的存储器530中的逻辑指令可以通过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、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的海洋动态基准站定位定姿方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中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,既可以位于一个地方,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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
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各实施方式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。基于这样的理解,上述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,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (16)
1.一种GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法,其特征在于,包括:
将安装有GNSS系统和惯性导航系统的海上浮动平台确定为标准动态基准站;
控制所述GNSS系统将GNSS观测量传输至目标服务器;
控制所述惯性导航系统将IMU预积分观测量传输至所述目标服务器;所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量均为所述目标服务器进行一次GNSS/INS联合解算的数据源,所述一次GNSS/INS联合解算得到的信息为第一位姿信息;所述第一位姿信息和海况信息均为所述目标服务器确定截止高度角更新值的数据源,所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量均为所述目标服务器进行二次GNSS/INS联合解算的数据源,所述二次GNSS/INS联合解算得到的信息为第二位姿信息;
在确定所述GNSS系统接收到所述目标服务器传输的所述截止高度角更新值,和/或确定所述目标服务器得到所述第二位姿信息的情况下,将所述标准动态基准站确定为GNSS/INS联合海洋动态基准站。
2.根据权利要求1所述的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法,其特征在于,所述GNSS系统包括:北斗/GNSS天线、以及接收机;所述北斗/GNSS天线用于进行GNSS观测;所述接收机用于基于所述北斗/GNSS天线观测到的数据进行标准单点定位,得到所述GNSS观测量。
3.根据权利要求2所述的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法,其特征在于,所述惯性导航系统包括:惯性传感器和惯导处理单元;
在控制所述惯性导航系统将IMU预积分观测量传输至所述目标服务器的同时,控制所述惯性导航系统将预先测量的杆臂信息传输至所述目标服务器,所述杆臂信息为所述惯性传感器与所述北斗/GNSS天线相位中心之间的相对位置关系向量;所述杆臂信息为所述目标服务器进行所述一次GNSS/INS联合解算或所述二次GNSS/INS联合解算的数据源。
4.根据权利要求1所述的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法,其特征在于,控制所述GNSS系统将GNSS观测量传输至目标服务器的步骤包括:
控制所述GNSS系统将所述GNSS观测量以北斗短报文的方式,发送至所述目标服务器。
5.根据权利要求1所述的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法,其特征在于,控制所述惯性导航系统将IMU预积分观测量传输至所述目标服务器的步骤包括:
控制所述惯性导航系统将所述IMU预积分观测量以北斗短报文的方式发送至所述目标服务器。
6.一种GNSS/INS联合海洋动态基准站,其特征在于,包括:
海上浮动平台、GNSS系统和惯性导航系统,所述GNSS系统和所述惯性导航系统均安装于所述海上浮动平台;
所述GNSS系统用于将GNSS观测量传输至目标服务器;
所述惯性导航系统用于将IMU预积分观测量传输至所述目标服务器;所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量均为所述目标服务器进行一次GNSS/INS联合解算的数据源,所述一次GNSS/INS联合解算得到的信息为第一位姿信息;所述第一位姿信息和海况信息均为所述目标服务器确定截止高度角更新值的数据源,所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量均为所述目标服务器进行二次GNSS/INS联合解算的数据源,所述二次GNSS/INS联合解算得到的信息为第二位姿信息;所述截止高度角更新值为所述GNSS系统进行标准单点定位的观测依据。
7.一种海洋动态基准站定位定姿方法,其特征在于,包括:
获取海洋动态基准站中GNSS系统传输的GNSS观测量;
获取海洋动态基准站中惯性导航系统传输的IMU预积分观测量;所述海洋动态基准站为标准动态基准站或GNSS/INS联合海洋动态基准站,所述标准动态基准站指安装有GNSS系统和惯性导航系统的海上浮动平台,所述GNSS/INS联合海洋动态基准站通过如权利要求1至5中任一项所述的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法确定;
基于所述GNSS观测量和IMU预积分观测量,进行一次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第一位姿信息;
基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值;
基于所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第二位姿信息。
8.根据权利要求7所述的海洋动态基准站定位定姿方法,其特征在于,基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值的步骤包括:
确定所述惯性导航系统中惯性传感器的精度级别;
当所述精度级别在预设的第一级别范围内时,获取目标时间段内的全部所述第一位姿信息中的航向角;所述第一级别范围包括:导航级和战术级;
对全部所述航向角根据时序进行统计,获取全部所述航向角的方差;
在所述方差大于预设的姿态变化阈值的情况下,确定所述海洋动态基准站周围各个方向的海浪拍打运动为均匀状态,进而基于所述海况信息中的海况等级,确定所述截止高度角更新值;在确定所述海洋动态基准站周围各个方向的海浪拍打运动为均匀状态的情况下,所述海况等级与所述截止高度角更新值一一对应,并且,全部所述第一位姿信息中的方位角对应的所述截止高度角更新值相同;
在所述方差小于或等于所述姿态变化阈值的情况下,基于所述海况等级、所述第一位姿信息中的所述航向角、方位角、以及预设的高度角对应关系,确定每个所述方位角各自对应的所述截止高度角更新值,所述高度角对应关系包括:在所述方差小于或等于所述姿态变化阈值的情况下所述海况等级、所述航向角、所述方位角、以及所述截止高度角更新值四者之间的对应关系。
9.根据权利要求8所述的海洋动态基准站定位定姿方法,其特征在于,基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值的步骤还包括:
当所述精度级别在预设的第二级别范围内时,获取所述目标时间段全部所述第一位姿信息的变化情况;基于所述变化情况,确定所述海洋动态基准站所处的海域范围;所述第一级别范围内的精度级别高于所述第二级别范围内的精度级别;
基于所述海域范围的海况信息中的波高、波速、风速和风向,确定所述截止高度角更新值;在所述精度级别在所述第二级别范围内的情况下,所述海况信息与所述截止高度角更新值一一对应,并且,全部所述第一位姿信息中的方位角对应的所述截止高度角更新值相同。
10.根据权利要求7所述的海洋动态基准站定位定姿方法,其特征在于,基于所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第二位姿信息的步骤包括:
将与当前所述第一位姿信息中的方位角相对应的所述截止高度角更新值,确定为目标截止高度角更新值;
基于所述目标截止高度角更新值和当前所述GNSS观测量,重新进行标准单点定位,得到GNSS观测更新量;
基于所述GNSS观测更新量和当前所述IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到所述第二位姿信息。
11.根据权利要求7所述的海洋动态基准站定位定姿方法,其特征在于,在基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值的步骤之后,还包括:
将所述截止高度角更新值以北斗短报文的方式,发送至所述GNSS系统,在将所述截止高度角更新值发送至所述GNSS系统的情况下,所述截止高度角更新值为所述GNSS系统进行标准单点定位的观测依据。
12.根据权利要求7所述的海洋动态基准站定位定姿方法,其特征在于,还包括:
在确定所述海洋动态基准站符合预设的待机条件的情况下,向所述海洋动态基准站发送待机指令,以控制所述海洋动态基准站进入待机状态;
在确定所述海洋动态基准站符合预设的唤醒条件的情况下,向所述海洋动态基准站发送唤醒请求,以唤醒所述海洋动态基准站。
13.一种海洋动态基准站定位定姿系统,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取海洋动态基准站中GNSS系统传输的GNSS观测量;
第二获取模块,用于获取海洋动态基准站中惯性导航系统传输的IMU预积分观测量;所述海洋动态基准站为标准动态基准站或GNSS/INS联合海洋动态基准站,所述标准动态基准站指安装有GNSS系统和惯性导航系统的海上浮动平台,所述GNSS/INS联合海洋动态基准站通过如权利要求1至5中任一项所述的GNSS/INS联合海洋动态基准站构建方法确定;
一次GNSS/INS联合解算模块,用于基于所述GNSS观测量和IMU预积分观测量,进行一次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第一位姿信息;
截止高度角更新值确定模块,用于基于所述第一位姿信息和海况信息,确定截止高度角更新值;
二次GNSS/INS联合解算模块,用于基于所述截止高度角更新值、所述GNSS观测量和所述IMU预积分观测量,进行二次GNSS/INS联合解算,得到所述海洋动态基准站的第二位姿信息。
14.一种海洋定位系统,其特征在于,包括:如权利要求13所述的海洋动态基准站定位定姿系统、以及至少一个如权利要求6所述的GNSS/INS联合海洋动态基准站。
15.一种电子设备,包括存储器、处理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,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求7至12任一项所述海洋动态基准站定位定姿方法。
16.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7至12任一项所述海洋动态基准站定位定姿方法。
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