CN117630996A - 定位方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种定位方法、装置、设备及存储介质。该方法包括:获取第一历元的第一观测数据;根据第一历元的第一观测数据和第二历元的反馈信息,执行第一定位解算操作,得到第一历元的定位结果;其中,第二历元位于第一历元之前,反馈信息是基于第二历元的第二观测数据执行第二定位解算操作得到的,反馈信息包括第一定位解算操作的多个处理步骤分别对应的输入数据;执行第一定位解算操作的时长小于执行第二定位解算操作的时长。如此,第一历元的定位结果是基于执行耗时较短的第一定位解算操作得到的,有益于减小定位延时,且确定第一历元的定位结果时考虑到了在之前历元进行定位解算得到的反馈信息,保证了定位精度。
Description
技术领域
本申请涉及定位技术领域,尤其涉及一种定位方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)具有全球性、全天候、连续性和实时性等众多优点,GNSS定位技术广泛应用于大地测量、变形监测、无人机、车载导航、自动驾驶和手机手表等各个领域中。实时动态载波相位差分(Real-TimeKinematic,RTK)定位是一种使用GNSS载波相位观测量进行差分定位的技术。
目前,基于RTK技术对电子设备进行定位时,需要实时对电子设备进行定位解算,输出定位结果,然而,为保证定位精度,现有技术中的定位解算流程较为复杂,耗时较长,增大了输出定位结果的延时,因此,如何在保证定位精度的前提下减小定位延时是亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种定位方法、装置、设备及存储介质,能够在节约定位解算的耗时的同时保证定位精度。
第一方面,本申请提供一种定位方法,包括:获取第一历元的第一观测数据;根据所述第一历元的第一观测数据和第二历元的反馈信息,执行第一定位解算操作,得到所述第一历元的定位结果;其中,所述第二历元位于所述第一历元之前,所述反馈信息是基于所述第二历元的第二观测数据执行第二定位解算操作得到的,所述反馈信息包括第一定位解算操作的多个处理步骤分别对应的输入数据;执行所述第一定位解算操作的时长小于执行所述第二定位解算操作的时长。
第二方面,本申请提供一种定位装置,包括:获取模块,用于获取第一历元的第一观测数据;执行模块,用于根据所述第一历元的第一观测数据和第二历元的反馈信息,执行第一定位解算操作,得到所述第一历元的定位结果;其中,所述第二历元位于所述第一历元之前,所述反馈信息是基于所述第二历元的第二观测数据执行第二定位解算操作得到的,所述反馈信息包括第一定位解算操作的多个处理步骤分别对应的输入数据;执行所述第一定位解算操作的时长小于执行所述第二定位解算操作的时长。
第三方面,本申请提供一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在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本申请实施例所述的定位方法。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例所述的定位方法。
本申请实施例中,执行第一定位解算操作的时长小于执行第二定位解算操作的时长,第二历元在第一历元之前。在确定第一历元的定位结果时,将基于第二历元的第二观测数据执行第二定位解算操作得到的反馈信息作为第一定位解算操作的输入数据,将执行第一定位解算操作得到的解算结果作为第一历元的定位结果;如此,第一历元的定位结果是基于执行耗时较短的第一定位解算操作得到的,有益于减小定位延时,且确定第一历元的定位结果时考虑到了在之前历元进行定位解算得到的反馈信息,保证了定位精度。
附图说明
图1为本申请实施例提供的定位方法的实现流程示意图;
图2为本申请实施例提供的第一历元和第二历元的时序关系示意图;
图3为本申请实施例提供的另一定位方法的实现流程示意图;
图4为本申请实施例提供的又一定位方法的实现流程示意图;
图5为本申请实施例提供的再一定位方法的实现流程示意图;
图6为本申请实施例提供的定位方法的实现流程示意图;
图7为本申请实施例提供的定位装置的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,单独a,单独b或单独c中的至少一项(个),可以表示:单独a,单独b,单独c,组合a和b,组合a和c,组合b和c,或组合a、b和c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接,还可以是指电连接或信号连接,例如,可以是直接相连,即物理连接,也可以通过中间至少一个元件间接相连,只要达到电路相通即可,还可以是两个元件内部的连通;信号连接除了可以通过电路进行信号连接外,也可以是指通过媒体介质进行信号连接,例如,无线电波。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
GNSS技术应用于大地测量、变形监测、无人机、车载导航和自动驾驶等多个场景中,RTK技术定位使用GNSS载波相位观测量进行差分定位,该技术在常规高精度定位芯片和模组上均有搭载。
RTK定位系统包括两个基本组成部分:基准站和移动站,移动站即待定位的设备。两个站均设置有卫星接收机,可以观测和接收卫星数据,基于RTK定位的原理如下:
基准站和移动站分别观测和接收相同卫星的卫星数据,基准站通过数据链将卫星的观测数据实时发送给移动站,移动站基于基准站发送的观测数据,对移动站的观测数据进行实时差分运算,从而解算出流动站的三维坐标及精度,其定位精度可达厘米。
卫星的观测数据为卫星发射的卫星信号经基带处理之后得到的载波信号、伪距、多普勒观测值和载噪比等。
目前,利用RTK定位设备在对移动站定位时,需要周期性地对卫星信号进行测量和采样,以得到卫星的观测数据。对卫星信号进行采样的时刻可以称之为历元,移动站在每一历元对卫星数据进行采样以获得观测数据之后,基于观测数据进行完整定位解算,输出移动站的定位解算结果。
完整定位解算的流程较为繁琐复杂,且执行步骤数目较多。执行完上述完整定位解算流程的所有步骤耗时较长,导致定位模块输出每一历元定位结果的延时较高。
基于此,本申请提供一种定位方法,该方法应用于移动站设备,该方法包括以下步骤101至步骤102:
步骤101,移动站设备获取第一历元的第一观测数据。
移动站在第一历元的第一观测数据可以包括第一历元对应的至少一个第二卫星发射的卫星信号经过基带处理后得到的载波信号、伪距、多普勒观测值和载噪比等。
其中,载波信号为经过调制的卫星信号,伪距为移动站的接收机测量到的从卫星到接收机的信号传播时间与光速的乘积;多普勒观测值为用来估计移动站与卫星之间的相对移动速度的观测值;载噪比为卫星信号的载波功率与噪声功率之间的比值。
步骤102,移动站设备根据第一历元的第一观测数据和第二历元的反馈信息,执行第一定位解算操作,得到第一历元的定位结果;其中,第二历元位于第一历元之前,反馈信息是基于第二历元的第二观测数据执行第二定位解算操作得到的,反馈信息包括第一定位解算操作的多个处理步骤分别对应的输入数据;执行第一定位解算操作的时长小于执行第二定位解算操作的时长。
一些实施例中,第一历元Tn+1为第二历元T1之后的第N个历元,第二历元与第一历元之间存在N-1个历元以及N个历元间隔,每个历元间隔时长相等。N大于2。
图2示出了第一历元和第二历元的时序关系示意图,在图2中,第二历元与第一历元之间的N-1个历元分别为:T2、T3、T4、…和Tn;N个历元间隔分别为G2、G3、G4、…和Gn。
第二历元与第一历元之间的历元间隔的数目与执行第二解算操作所需步骤的步骤数目相关;在一些实施例中,执行第二定位解算操作所需步骤的步骤数目等于第二历元与第一历元之间的历元间隔的数目。
一些实施例中,N=10,第二定位解算操作包括10个执行步骤,第二历元与第一历元之间包括10个历元间隔。
第二定位解算操作的10个步骤分别如下所示:
1)数据预处理及质量控制;2)单点定位解算;3)场景识别与判断;4)周跳探测;5)卡尔曼(Kalman)滤波浮点解解算;6)滤波后验检测;7)整数最小二乘降相关(LAMBDA)模糊度搜索;8)模糊度确认;9)模糊度递推维持;10)RTK固定解解算。
下面对第二定位解算操作的每一步骤的作用进行进一步解释:
其中,1)数据预处理及质量控制步骤:对接收到的基带观测数据进行转换、粗差识别、多路径检测等预处理操作,确保数据质量。其中,基带观测数据为基带对卫星信号进行处理之后得到的数据。
2)单点定位解算步骤:利用单点定位算法,利用最小二乘算法和卡尔曼滤波算法,将经过预处理之后的数据将观测数据转化为定位设备的位置、速度和钟差等参数,得到单点定位结果。
3)场景识别与判断步骤:根据观测数据特征和场景特征匹配,判断定位设备所处的场景,如室内、城市、郊区等,以帮助进一步优化定位结果。
4)周跳探测步骤:检测载波相位突然发生跳变的情况,以根据周跳探测结果进一步优化定位结果,提升定位精度。
5)卡尔曼(Kalman)滤波浮点解解算步骤:利用卡尔曼滤波算法和定位设备的运动模型,进行浮点解算,得到更精确的位置和速度参数。
6)滤波后验检测步骤:对Kalman滤波后的结果进行检验和评估,以确保数据质量和精度。
7)整数最小二乘降相关(LAMBDA)模糊度搜索步骤:使用LAMBDA算法,对载波相位模糊度进行搜索,以进一步固定载波相位模糊度。
8)模糊度确认步骤:基于LAMBDA模糊度搜索步骤得到的搜索结果,确定载波相位模糊度的取值的正确性,该模糊度取值应用于解算过程。
9)模糊度递推维持步骤:对确认的载波相位模糊度进行递推维持及统一融合,以进一步提高定位精度。
10)RTK固定解解算步骤:基于递推及统一融合后的模糊度进行RTK固定解解算,得到高精度的定位结果。
现有技术中,每一历元(包括第一历元和第二历元等)的第二定位解算操作的N个步骤在一个历元间隔全部执行完成,在该历元间隔输出第二定位解算操作的解算结果,将该解算结果作为该历元对应的定位结果。
以第二历元和第一历元为例说明现有技术是如何基于第二定位解算操作得到对应历元的解算结果的:
第二历元的解算结果的确定:在第二历元之后的第一个历元间隔(即N个历元间隔中的第一个历元间隔,例如图2中的G1间隔),执行第二定位解算操作的N个步骤,得到第二历元的解算结果。
第一历元的解算结果的确定:在第一历元之后的第一个历元间隔(即N个历元间隔之后的第一个历元间隔,例如图2中的GN+1间隔)执行第二定位解算操作的N个步骤,得到第一历元的解算结果。
本申请中,第二历元的第二定位解算操作分布在N个历元间隔执行,每一历元间隔执行第二定位解算操作N个步骤中的其中一个,得到对应步骤的中间解算结果,得到的中间解算结果,其可以作为下一个历元执行第二定位解算操作下一步骤的输入数据。
反馈信息是基于第二历元的第二观测数据在N个历元间隔分别执行第二定位解算操作的N个步骤得到的,基于第二历元的第二观测数据在N个历元间隔分别执行第二定位解算操作的N个步骤的流程如下:
在第一个历元间隔,基于第二观测数据执行第二定位解算操作的第一个步骤,得到第一个步骤对应的第一中间解算结果,至少将第一中间解算结果作为在第二个历元间隔执行第二定位解算操作的第二个步骤的输入数据,在第二个历元间隔至少基于第一中间解算结果执行第二定位解算的第二个步骤,以此类推,直至在第N个历元间隔执行第二定位解算的第N个步骤,在第N个历元间隔得到第二定位解算操作的最终解算结果。
第二历元的反馈信息为上述第二定位解算操作的每一个步骤输出的中间解算结果以及最终解算结果的部分或全部。该反馈信息作为第一定位解算操作的多个步骤分别对应的输入数据。
一些实施例中,第二历元的反馈信息包括:卫星位置拟合信息、质量控制信息、模糊度信息和解算状态信息。
下面对每一反馈信息的用途进行具体解释说明:
卫星位置拟合信息包括卫星轨道参数拟合信息,该信息用于确定第一历元对应的第二卫星的位置。
质量控制信息用于指示第二历元对应的第一卫星发送的卫星数据可用或者不可用。
可以理解,在第二历元对定位设备进行定位时,定位设备的接收机需要接收多颗第一卫星发射的卫星数据,计算自身与每颗卫星之间的距离,以用于定位设备的定位解算。然而,由于天气、环境、卫星或者接收机的硬件故障,接收器无法正常接收到其中某些第一卫星的数据,或者,接收机接收到某些第一卫星的数据之后无法正确对卫星数据进行解码处理,则该卫星数据不可用,因此,需要对接收到的多颗第一卫星发射的卫星数据进行筛选处理,筛选出能够正常解码使用的第一卫星的卫星数据,即可用的卫星数据。
在一些实施例中,质量控制信息还用于指示定位设备的类型,定位设备的类型可以是车、飞机、手机等,基于不同类型的定位设备制定不同的质量控制策略。
第二历元的模糊度信息经过周跳探测后用于定位解算。
周跳是指由于卫星发射的卫星信号中断或故障导致载波相位测量出现突变,无法连续地跟踪卫星信号。当发生周跳时,载波相位的整数倍关系受到破坏,需要进行周跳探测和修复,以确保定位结果的准确性。
第二历元的模糊度信息经过周跳探测后用于定位解算,具体地,第二历元的模糊度信息用于确定第一历元的模糊度信息是否维持固定,在第一历元的模糊度维持固定的情况下,可以基于RTK双差观测方程对第一历元的定位结果进行解算。
在定位解算中,定位设备基于周跳探测后的维持递推的模糊度信息进行模糊度解算,解算出卫星到地面的距离,基于该距离进行RTK定位。
所述解算状态信息指示的第二历元的解算状态为固定解、浮点解或者伪距解。
解算状态描述了RTK定位的精度和可靠性,固定解是最理想的解算状态,表示定位结果的精度比较高。当第二历元的解算状态为固定解时,表示定位设备中的接收机成功解算出了定位设备的精确位置,其误差较小,这种情况下,第二历元的定位结果通常具有厘米级的定位精度。
浮点解是次优的解算状态,定位结果的精度相对固定解比较低。当第二历元的解算状态为浮点解时,表示接收机仅能获得相对较粗的位置估计,其误差较大但仍在可接受范围内,这种情况下,第二历元的定位结果通常具有数厘米到数米级的定位精度。
伪距解是较低级别的解算状态,定位结果的精度相对浮点解较低。当第二历元的解算状态为伪距解时,表示接收机仅适用伪距测量进行定位,而未能使用载波相位等更精确的测量,这种情况下,第二历元的定位结果通常具有米级别的精度。
上述反馈信息为第一定位解算操作的各个步骤的输入数据,第一定位解算操作的步骤包括:卫星位置拟合步骤、质量控制步骤、周跳探测步骤以及定位解算步骤。
下面对每一步骤的作用进行说明解释:
卫星位置拟合步骤用于基于卫星位置拟合信息确定第一历元对应的第二卫星的位置。
其中,卫星位置拟合信息包括卫星轨道参数拟合信息,卫星轨道参数拟合信息为在第一个历元间隔计算的后续历元的拟合参数。后续历元包括第二历元与第一历元之间的N-1个历元和第一历元。
卫星位置拟合信息作为卫星位置拟合步骤的输入数据,卫星轨道参数拟合信息用于确定第一历元对应的第二卫星的位置,
具体地,第二卫星的数量大于1,针对每个第二卫星的卫星轨道,计算该第二卫星的卫星轨道中J个点的卫星位置(J大于1,例如J=4)、速度和钟差信息,基于计算得到的J个点的卫星位置、速度和钟差信息,进行多项式拟合计算,得到后续历元的卫星位置、速度和钟差信息。
质量控制步骤用于基于质量控制信息对第一观测数据进行数据过滤,得到第三观测数据。
第一观测数据至少包括第一历元对应的至少一个第二卫星发射的卫星信号经过基带处理得到的载波信号。
质量控制信息用于指示第二历元对应的第一卫星发送的卫星数据可用或者不可用。
在质量控制步骤,将不可用的第一卫星发送的卫星数据剔除。
假设在第二历元接收到M个第一卫星发送的卫星数据,M大于1,其中,Q个第一卫星发送的卫星数据不可用,M大于Q,则将Q个第一卫星发送的卫星数据剔除,得到其余的第一卫星发送的卫星数据。
基于第一卫星发送的卫星数据的质量控制信息,对第二卫星对应的第一观测数据进行过滤,得到第三观测数据。
考虑到每一历元之间的时间间隔较短,不同历元之间的定位场景(例如,定位设备所处的地理环境)相似、卫星数据质量信息相似,因此第一卫星的质量控制信息可以用于第二卫星,即可以基于第一卫星的质量控制信息,对第二卫星对应的第一观测数据进行数据过滤。
需要说明的是,本申请中,第一观测数据是在第一历元获取的,第一历元与第二卫星对应,因此,第一观测数据也可描述为第二卫星对应的观测数据。相应地,第二观测数据是在第二历元获取的,第二历元与第一卫星对应,因此,第二观测数据也可描述为第一卫星对应的观测数据。
周跳探测步骤用于基于第三观测数据进行周跳探测,得到周跳探测结果,周跳探测结果表征第二卫星对应的载波信号是否发生周跳。
周跳是指由于卫星发射的卫星信号中断或故障导致观测数据中的载波信号相位测量出现突变,无法连续地跟踪卫星信号。当发生周跳时,载波信号相位的整数倍关系受到破坏,需要进行周跳探测和修复,以确保定位结果的准确性。
周跳探测包括多种探测手段,例如:基带失锁标识、MW-GF多频组合探测、多普勒周跳探测、高次差周跳探测以及三差探测等。
定位解算步骤用于确定第一历元的定位结果。
确定第一历元的定位结果,包括:基于解算状态信息指示的第二历元的解算状态、第二历元的模糊度信息、第二卫星的位置以及第三观测数据,确定第一历元的定位结果,或者,确定第一历元的定位结果,包括:基于解算状态信息指示的第二历元的解算状态和周跳探测结果,确定第一历元的定位结果。
本申请中,第一定位解算操作为简化后的第二定位解算操作,第一定位解算操作所要执行的步骤数目小于第二定位解算操作所要执行的步骤数目,第一定位解算操作的执行复杂度低于第二定位解算操作的执行复杂度,因此,执行第一定位解算操作的时长小于执行第二定位解算操作的时长。
第一定位解算操作也可称之为简单定位解算操作,第二定位解算操作也可称之为复杂定位解算操作。
第一定位解算操作也可称之为简化定位解算操作,第二定位解算操作也可称之为完整定位解算操作。
如上所述,经过N个历元间隔,第二历元的第二定位解算操作执行完毕,得到反馈信息。流动站设备可以基于反馈信息在第一历元的下一历元间隔执行第一定位解算操作,得到第一历元的定位结果;如此,在对第一历元进行定位解算时,依据第二历元的反馈信息和第一历元的第一观测数据,可以在一个历元间隔内执行耗时较短的第一定位解算操作,得到第一历元的定位结果,相比于现有技术在一个历元间隔内执行耗时较长的第二定位解算操作以对流动站设备进行定位,减少了定位解算的耗时,从而提升了定位速度,减小定位延时;且第一历元的定位结果是基于执行完整定位解算的反馈信息得到的,从而保证了定位精度。
需要说明的是,本申请实施例中,每一历元与其后的历元间隔一一对应,例如在图2中,T1历元与G1历元间隔对应。在对流动站设备进行定位时,需在每一历元间隔向用户输出基于第一定位解算操作确定的定位结果。
而执行第一定位解算操作依据的是第二定位解算操作的反馈信息,即,在获取第一历元的第一观测数据之前,需要在第一历元之前的N个历元间隔,执行第二定位解算操作。
具体地,针对N个历元间隔中的第j个历元间隔,获取第j个历元间隔的输入数据;j大于或等于1,小于或等于N。在第j个历元间隔,基于第j个历元间隔的输入数据,执行第二定位解算操作的第j个步骤,得到第j个步骤对应的反馈信息;其中,第二定位解算包括N个步骤,N个步骤与N个历元间隔一一对应。
其中,第j个历元间隔的输入数据为第二观测数据,或者,第j个历元的输入数据为第二观测数据和/或第二定位解算操作的第j-1个步骤对应的反馈信息。
具体地,当j=1时,第j个历元间隔的输入数据为第二观测数据。第二观测数据即第二历元的观测数据。
当j大于1时,第j个历元间隔的输入数据为第二观测数据和/或第j个步骤对应的反馈信息。第j-1个步骤对应的反馈信息,即执行第二定位解算的第j-1个步骤得到的中间解算结果。
针对第j个历元,执行第一定位解算操作以及第二定位解算操作的第j个解算阶段的总时长小于观测数据采样间隔。
本申请实施例所描述的第一历元可以是在对流动站进行定位时,需要输出定位解算结果的任一历元。也就是说,在对流动站进行定位时,需要在每一历元间隔执行第一定位解算操作,得到对应历元的定位结果,向用户输出该定位结果。
而在第二历元之后的N个间隔执行较为完整的第二解算操作是为了辅助得到第一历元的定位结果,从而向用户输出该定位结果。由于第一历元的定位结果是基于简单定位解算操作确定的,执行时间较少,从而有益于减少定位延迟;且第一历元的定位结果是基于完整的第二解算操作得到的,同时保证了定位精度。
相应地,在确定第二历元的定位结果时,是基于第二历元的前N个历元对应的反馈信息得到的,该反馈信息为是基于在第二历元的前N个历元间隔执行第二定位解算操作得到的。
针对第二历元对应的历元间隔(例如图2中的G1)而言,在该历元间隔执行第二定位解算操作的第一个步骤,以得到用于确定第一历元的定位结果的反馈信息的执行流程,与,在该历元间隔执行第一定位解算操作以确定第二历元的定位结果的执行流程的先后顺序不同;在具体操作时,先执行第一定位解算操作并向用户输出该历元的定位结果,再执行第二定位解算操作的相应步骤。
如上所述,解算状态信息指示第二历元的解算状态包括固定解、浮点解和伪距解。解算状态信息指示的第二历元的解算状态的类型不同,确定第一历元的定位结果的算法不同。
本申请提供一种定位方法,该定位方法描述了第二历元的解算状态为固定解的情况下,是如何确定第一历元的定位结果的。
图3为本申请实施例提供的定位方法的实现流程示意图,该定位方法应用于流动站设备,该定位方法包括以下步骤:
步骤301,基于卫星位置拟合信息确定第一历元对应的第二卫星的位置。
其中,卫星位置拟合信息包括卫星轨道参数拟合信息,卫星轨道参数拟合信息为在第一个历元间隔计算的后续历元的拟合参数。
该信息用于确定第一历元对应的第二卫星的位置,卫星位置拟合信息作为卫星位置拟合步骤的输入数据,卫星位置拟合步骤用于基于卫星位置拟合信息确定第一历元对应的第二卫星的位置。
具体地,第二卫星的数量大于1,针对每个第二卫星的卫星轨道,计算该第二卫星的卫星轨道中J个点的卫星位置(J大于1,例如J=4)、速度和钟差信息,基于计算得到的J个点的卫星位置、速度和钟差信息,进行多项式拟合计算,得到后续历元的卫星位置、速度和钟差信息。
步骤302,基于质量控制信息对第一观测数据进行数据过滤,得到第三观测数据。
步骤303,基于第三观测数据进行周跳探测,得到周跳探测结果。
第三观测数据包括可用的第二卫星的载波信号。
在该步骤中,对可用的第二卫星的载波信号进行周跳探测,得到周跳探测结果。若第二卫星的载波信号发生了周跳,则说明该第二卫星的载波信号可能无法用于定位解算,在对定位设备进行定位解算时,需要将发生周跳探测的载波信号对应的卫星数据剔除。
本实施例中,对周跳探测的使用手段不做限定,可以是基带失锁标识、MW-GF多频组合探测、多普勒周跳探测、高次差周跳探测以及三差探测中的任一种探测手段。
步骤304,在解算状态信息指示所述第二历元的解算状态为固定解的情况下,基于周跳探测结果,对第二历元的模糊度信息进行递推处理,以确定第一历元的模糊度信息是否维持固定。
一些实施例中,第二历元的模糊度信息为固定的双差模糊度信息,固定模糊度信息为能够解算出来的模糊度信息
周跳探测结果指示第一历元对应的第二卫星的载波相位是否发生周跳,基于周跳探测结果对第二历元的模糊度信息进行递推处理,递推过程为:将第二历元每颗第一卫星的模糊度信息传递至第一历元。
确定第一历元的模糊度信息是否维持固定,即,至少一个第一卫星的模糊度信息从第二历元递推到第一历元之后,确定得到的能维持固定的模糊度信息对应的第二卫星的个数是否满足第一条件或者空间几何构型是否满足最小二乘解算,若满足最小二乘解算,即第一历元的模糊度信息能维持固定。
可以理解,在确定第一历元的定位结果时,依据的是多颗第二卫星,在确定第二历元的定位结果时,依据的是多颗第一卫星。一些实施例中,多颗第一卫星和多颗第二卫星相同,另一些实施例中,多颗第一卫星包括多颗第二卫星。
在一些实施例中,可以基于卫星的载波相位是否发生周跳来表征卫星的模糊度是否能够维持。
例如,在确定第一历元的定位结果时,依据的是10颗第二卫星的观测数据,其中,有4颗第二卫星的第二观测数据的载波相位发生了周跳,则该4颗第二卫星的模糊度信息不能维持固定,其余6颗第二卫星的模糊度信息能维持固定。
若能维持固定的模糊度信息对应的第二卫星的个数满足第一条件,则第一历元的模糊度能维持固定。第一条件与第二卫星的总数量有关;示例性地,第一条件可以是载波相位发生周跳的第二卫星的数量大于第二卫星的总数量的一半。
步骤305,在第一历元的模糊度信息能够维持固定的情况下,基于第二卫星的位置以及第三观测数据,采用RTK载波双差观测方程和最小二乘平差算法确定第一历元的定位结果。
进一步地,在第一历元的模糊度维持固定的情况下,基于载波相位未发生周跳的第三观测数据以及第二卫星的位置,采用RTK载波双差观测方程和最小二平差算法确定第一历元的定位结果。
RTK载波双差方程如下所示:
其中,表示i和j两个第二卫星及r流动站和b基准站的双差载波观测值,该双差载波观测值基于i和j两个第二卫星的第三观测数据得到。
表第二卫星的卫地距,其基于第二卫星的位置得到,λ表示双差模糊度参数,表示双差载波测量噪声。
第一历元的模糊度维持固定,上述式(1)可简化为仅有三个坐标位置相关的参数,基于最小二乘平差可解算出第一历元的定位结果的改正量为:
X=(HTPH)THTPL (2);
式中,X表示第一历元的定位结果的改正量,L表示第二观测数据对应的向量,H表示系数矩阵,P表示权矩阵。
X用于确定第一历元的定位结果,具体地,带入定位结果的初始值,线性化上述式(1)载波双差观测方程,经过最小二乘平差获得改正量X,第一历元的定位结果=初始值+改正量。
本实施例中,若第二历元的解算状态为固定解,则可以采用上述定位方法,在第一历元的模糊度维持固定的情况下,采用RTK载波双差观测方程和最小二平差算法确定第一历元的定位结果。
本申请实施例提供一种定位方法,本申请实施例提供的定位方法描述了第二历元的解算状态为固定解、浮点解或者伪距解的情况下,是如何确定第一历元的定位结果的。
图4为本申请实施例提供的定位方法的实现流程示意图,如图4所示,该方法包括以下步骤:
步骤401,基于卫星位置拟合信息确定第一历元对应的第二卫星的位置。
卫星位置拟合信息包括卫星轨道参数拟合信息,基于卫星轨道参数拟合信息确定第一历元对应的第二卫星的位置。
步骤402,基于质量控制信息对第一观测数据进行数据过滤,得到第三观测数据。
步骤403,基于第三观测数据进行周跳探测,得到周跳探测结果。
第三观测数据包括可用的第二卫星的载波信号。
在该步骤中,对可用的第二卫星的载波信号进行周跳探测,得到周跳探测结果。若第二卫星的载波信号发生了周跳,则说明该第二卫星的载波信号可能无法用于定位解算,在对定位设备进行定位解算时,需要将发生周跳探测的载波信号对应的卫星数据剔除。
本实施例中,采用三差探测手段,至少基于载波三差观测方程对第三观测数据进行周跳探测,得到周跳探测结果。
载波三差观测方程如下:
上式中,表示根据第三观测数据计算的第一历元的双差载波观测值;表示第一历元的上一历元的双差载波观测值;/>表示第一历元对应的第二卫星与接收机之前的双差几何距离;/>表示第一历元的上一历元对应的卫星与接收机之前的双差几何距离,/>中包含了前后历元的位置变化量信息;/>表示三差方程误差项。/>
载波三差方程中消除了双差模糊度参数,当前后历元基准站位置不变时,待估参数仅有流动站前后历元位置变化量参数。一些实施例中,该参数可以经过最小二乘平差精确的计算出。
步骤404,解算状态信息指示的第二历元的解算状态为固定解、浮点解或者伪距解的情况下,基于周跳探测结果,确定未发生周跳的载波信号对应的第二卫星的数目是否大于第一阈值。
可以理解,周跳探测结果表征第二卫星的载波信号是否发生周跳,第二卫星的数目为多个时,周跳探测结果表征每一第二卫星的载波信号发生周跳的情况,基于周跳探测结果,可以得到每一第二卫星的载波信号发生周跳的情况,若未发生周跳的第二卫星大于第一阈值,则可以基于位置变化量确定第一历元的定位结果。
第一历元的定位结果确定方式如下:
X(k)=X(k-1)+Δk (4);
其中,X(k)为第一历元的定位结果,X(k-1)为第二历元的定位结果,Δk为位置变化量。
第一阈值与确定第一历元所依据的第二卫星的总数目相关,第一阈值=x*总数目,x大于0,且小于1。
在实际过程中,x可以根据实际情况设置。
可以理解,若未发生周跳的第二卫星的数目大于第一阈值,则表征第一历元的所有模糊度信息可以维持固定,此时可以基于所有的模糊度维持计算出载波三差位置变化量。
步骤405,若未发生周跳的载波信号对应的第二卫星的数目大于所述第一阈值,确定位置变化量;所述位置变化量是基于所述第二卫星的位置和所述第三观测数据,采用RTK三差观测方程和最小二乘平差算法得到的。
未发生周跳的第二卫星的数目大于第一阈值,表征所有模糊度信息能够维持固定,则可以基于RTK三差观测方程和最小二乘平差方程确定第二历元相对于第一历元的位置变化量。
步骤406,基于位置变化量和第二历元的定位结果确定第一历元的定位结果,位置变化量表征第一历元的定位结果相对于第二历元的定位结果的变化情况。
可以理解,位置变化量为第二历元相比于第一历元的位置变化量,第二历元在第一历元之前,第二历元的位置,即第二历元的定位结果是已知的,此时,可以基于第二历元的定位结果和位置变化量,确定第一历元的定位结果。
本实施例中,解算状态信息指示第二历元的解为固定解、浮点解或伪距解的情况下,若未发生周跳的第二卫星的数目大于第一阈值,则基于位置变化量和第二历元的定位结果确定第一历元的定位结果。
本申请实施例提供一种定位方法,本申请实施例提供的定位方法描述了第二历元的解算状态为浮点解或者伪距解,基于周跳探测结果无法获得第一历元的位置变化量的情况下,是如何确定第一历元的定位结果的。
图5为本申请实施例提供的定位方法的实现流程示意图,如图5所示,所述定位方法包括以下步骤501至步骤505:
步骤501,基于卫星位置拟合信息确定第一历元对应的第二卫星的位置。
卫星位置拟合信息包括卫星轨道参数拟合信息,基于卫星轨道参数拟合信息确定第一历元对应的第二卫星的位置。
步骤502,基于质量控制信息对第一观测数据进行数据过滤,得到第三观测数据。
第三观测数据包括可用卫星的观测数据,例如包括可用的第二卫星的载波信号。
在该步骤中,对可用的第二卫星的载波信号进行周跳探测,得到周跳探测结果。若第二卫星的载波信号发生了周跳,则说明该第二卫星的载波信号可能无法用于定位解算,在对定位设备进行定位解算时,需要将发生周跳探测的载波信号对应的卫星数据剔除。
步骤503,基于第三观测数据进行周跳探测,得到周跳探测结果。
本实施例中,利用三差探测手段,至少基于载波三差观测方程对第三观测数据进行周跳探测,得到周跳探测结果。
步骤504,解算状态信息指示第二历元的解算状态为浮点解或伪距解的情况下,基于周跳探测结果,确定是否获得第一历元的位置变化量。
解算状态为浮点解或伪距解的情况下,基于载波三差观测方程对第三观测数据进行周跳探测。
如上所述,载波三差观测方程如下:
上式中,表示根据第三观测数据计算的第一历元的双差载波观测值,该值基于第三观测数据得到;/>表示第一历元的上一历元的双差载波观测值;表示第一历元对应的第二卫星与接收机之前的双差几何距离;/>表示第一历元的上一历元对应的卫星与接收机之前的双差几何距离,/>中包含了前后历元的位置变化量信息;/>表示三差方程误差项。
载波三差方程中消除了双差模糊度参数,当前后历元基准站位置不变时,待估参数仅有流动站前后历元位置变化量参数。
位置变化量通过最小二乘平差计算方式确定是否获得,具体地,判断载波相位未发生周跳的第二卫星的数量是否满足最小二平差计算,以及判断最小二乘平差的后延残差是否小于预设阈值。若波相位未发生周跳的第二卫星的数量满足最小二平差计算,以及最小二乘平差的后延残差小于预设阈值,则可以获得,否则不能获得。
步骤505,若第一历元的位置变化量不能获得,基于第一历元与所述第二历元之间的状态转移矩阵,采用卡尔曼滤波(Kalman)算法得到第一历元的定位结果。
卡尔曼预测算法对应的方程如下:
其中,X(k|k-1)为第一历元的定位结果,X(k-1|k-1)为第二历元的定位结果,表示由第二历元到第一历元的状态转移矩阵。
本实施例中,解算状态信息指示第二历元的解为浮点解或者伪距解,基于第二历元到第一历元的状态转移矩阵以及卡尔曼滤波预测算法第一历元的定位结果。
在根据第一历元的观测数据和第二历元的反馈信息,执行第一定位解算之前,还需要进行是否存在反馈信息的判断。
本申请实施例再提供一种定位方法,该定位方法的实现流程示意图如图6所示,该方法包括以下步骤601至步骤607:
步骤601,获取第一历元的第一观测数据。
步骤602,判断是否存在第二历元的反馈信息;若是,执行步骤603,否则,执行步骤604。
第二历元的反馈信息是在第二历元的前N个历元间隔,分别执行第二定位解算操作的N个步骤得到的。
步骤603,根据第一历元的第一观测数据和第二历元的反馈信息,执行第一定位解算操作,得到第一历元的定位结果。
若存在第二历元的反馈信息,则说明在第二历元之前的N个历元间隔,执行了第二定位解算操作的N个步骤,可以使用该反馈信息执行第一定位解算操作。
步骤604,基于第一历元的第一观测数据执行第二定位解算操作,得到第一历元的定位结果。
可以理解,若不存在反馈信息,则无法执行第一定位解算操作,则基于第一历元的观测数据在第一历元对应的历元间隔执行第二定位解算操作的N个步骤,得到第一历元的定位结果,将该定位结果输出给用户。
基于前述的实施例,本申请实施例提供一种定位装置,该装置包括所包括的各模块、以及各模块所包括的各单元,可以通过处理器来实现;当然也可通过具体的逻辑电路实现;在实施的过程中,处理器可以为中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)等。
图7为本申请实施例提供的定位装置的结构示意图,如图7所示,所述定位装置70包括获取模块701和执行模块702,其中:
获取模块701,用于获取第一历元的第一观测数据。
执行模块702,用于根据所述第一历元的第一观测数据和第二历元的反馈信息,执行第一定位解算操作,得到所述第一历元的定位结果;其中,所述第二历元位于所述第一历元之前,所述反馈信息是基于所述第二历元的第二观测数据执行第二定位解算操作得到的,所述反馈信息包括第一定位解算操作的多个处理步骤分别对应的输入数据;执行所述第一定位解算操作的时长小于执行所述第二定位解算操作的时长。
在一些实施例中,所述第一定位解算操作包括:卫星位置拟合步骤、质量控制步骤、周跳探测步骤以及定位解算步骤;所述反馈信息包括:卫星位置拟合信息、质量控制信息、第二历元的模糊度信息和解算状态信息,其中,所述卫星位置拟合信息包括卫星轨道参数拟合信息,所述质量控制信息用于指示所述第二历元对应的第一卫星发送的卫星数据可用或者不可用,所述第二历元的模糊度信息用于确定所述第一历元的模糊度信息是否维持固定,所述解算状态信息指示所述第二历元的解算状态为固定解、浮点解或者伪距解;所述第一观测数据至少包括所述第一历元对应的至少一个第二卫星发射的卫星信号经过基带处理得到的载波信号;所述卫星位置拟合步骤用于基于所述卫星位置拟合信息确定所述至少一个第二卫星的位置;所述质量控制步骤用于基于所述质量控制信息对所述第一观测数据进行数据过滤,得到第三观测数据;所述周跳探测步骤用于基于所述第三观测数据进行周跳探测,得到周跳探测结果;所述周跳探测结果表征所述第二卫星对应的载波信号是否发生周跳;所述定位解算步骤用于确定所述第一历元的定位结果;其中,所述确定所述第一历元的定位结果,包括:基于所述解算状态信息指示的所述第二历元的解算状态、所述第二历元的模糊度信息、所述第二卫星的位置以及所述第三观测数据,确定所述第一历元的定位结果,或者,所述确定所述第一历元的定位结果,包括:基于所述解算状态信息指示的所述第二历元的解算状态和所述周跳探测结果,确定所述第一历元的定位结果。
在一些实施例中,所述定位装置70还包括确定模块,确定模块,用于所述解算状态信息指示所述第二历元的解算状态为固定解的情况下,基于所述周跳探测结果,对所述第二历元的模糊度信息进行递推处理,以确定所述第一历元的模糊度信息是否维持固定;在所述第一历元的模糊度信息能够维持固定的情况下,基于所述第二卫星的位置以及所述第三观测数据,采用RTK载波双差观测方程和最小二乘平差算法确定所述第一历元的定位结果。
在一些实施例中,确定模块,还用于在所述解算状态信息指示所述第二历元的解算状态为固定解、浮点解或者伪距解的情况下,基于所述周跳探测结果,确定未发生周跳的载波信号对应的第二卫星的数目是否大于第一阈值;若未发生周跳的载波信号对应的第二卫星的数目大于所述第一阈值,确定位置变化量;所述位置变化量是基于所述第二卫星的位置和所述第三观测数据,采用RTK三差观测方程和最小二乘平差算法得到的;基于所述位置变化量和所述第二历元的定位结果确定所述第一历元的定位结果,所述位置变化量表征所述第一历元的定位结果相对于所述第二历元的定位结果的变化情况。
在一些实施例中,确定模块,还用于在所述解算状态信息指示所述第二历元的解算状态为浮点解或伪距解的情况下,基于所述周跳探测结果,确定是否获得所述第一历元的位置变化量;
若所述第一历元的位置变化量不能获得,基于所述第一历元与所述第二历元之间的状态转移矩阵,采用卡尔曼滤波算法确定所述第一历元的定位结果。
在一些实施例中,第二历元与所述第一历元之间存在N个历元间隔;所述获取模块还用于针对N个历元间隔中的第j个历元间隔,获取所述第j个历元间隔的输入数据;其中,j大于或等于1,小于或等于N;其中,所述第j个历元间隔的输入数据为所述第二观测数据,或者,所述第j个历元的输入数据为所述第二观测数据和/或所述第二定位解算操作的第j个步骤对应的反馈信息;在所述第j个历元间隔,基于所述第j个历元的输入数据,执行所述第二定位解算操作的第j个步骤,得到所述第j个步骤对应的反馈信息;其中,第二定位解算操作包括N个步骤,所述N个步骤与所述N个历元间隔一一对应。
在一些实施例中,执行模块用于在根据所述第一历元的第一观测数据和第二历元的反馈信息之前,判断是否存在所述第二历元对应的反馈信息;不存在所述第二历元对应的反馈信息的情况下,基于所述第一历元的观测数据执行所述第二定位解算操作,得到所述第一历元的定位结果。
以上装置实施例的描述,与上述方法实施例的描述是类似的,具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请装置实施例中未披露的技术细节,请参照本申请方法实施例的描述而理解。
需要说明的是,本申请实施例中图7所示的定位装置对模块的划分是示意性的,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。另外,在本申请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。也可以采用软件和硬件结合的形式实现。
需要说明的是,本申请实施例中,如果以软件功能模块的形式实现上述的数据汇聚方法,并作为独立的产品销售或使用时,也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,本申请实施例的技术方案本质上或者说对相关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中,包括若干指令用以使得电子设备执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样,本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
本申请实施例提供一种电子设备,图8为本申请实施例的电子设备的硬件实体示意图,如图8所示,所述电子设备80包括存储器801和处理器802,所述存储器801存储有可在处理器802上运行的计算机程序,所述处理器802执行所述程序时实现上述实施例中提供的方法中的步骤。
需要说明的是,存储器801配置为存储由处理器802可执行的指令和应用,还可以缓存在处理器802以及电子设备80中各模块待处理或已经处理的数据(例如,图像数据、音频数据、语音通信数据和视频通信数据),可以通过闪存(FLASH)或随机访问存储器(RandomAccess Memory,RAM)实现。
本申请实施例提供一种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上述实施例中提供的数据汇聚方法中的步骤。
本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述方法实施例提供的数据汇聚方法中的步骤。
这里需要指出的是:以上存储介质和设备实施例的描述,与上述方法实施例的描述是类似的,具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请存储介质、存储介质和设备实施例中未披露的技术细节,请参照本申请方法实施例的描述而理解。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”或“一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”或“在一些实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处,其相同或相似之处可以互相参考,为了简洁,本文不再赘述。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如对象A和/或对象B,可以表示:单独存在对象A,同时存在对象A和对象B,单独存在对象B这三种情况。
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、物品或者设备所固有的要素。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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,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,如:多个模块或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的模块可以是、或也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是、或也可以不是物理模块;既可以位于一个地方,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全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各实施例中的各功能模块可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各模块分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中;上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也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,本申请实施例的技术方案本质上或者说对相关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中,包括若干指令用以使得电子设备执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请所提供的几个方法实施例中所揭露的方法,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的方法实施例。
本申请所提供的几个产品实施例中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的产品实施例。
本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的方法实施例或设备实施例。
以上所述,仅为本申请的实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种定位方法,其特征在于,所述方法包括:
获取第一历元的第一观测数据;
根据所述第一历元的第一观测数据和第二历元的反馈信息,执行第一定位解算操作,得到所述第一历元的定位结果;其中,所述第二历元位于所述第一历元之前,所述反馈信息是基于所述第二历元的第二观测数据执行第二定位解算操作得到的,所述反馈信息包括第一定位解算操作的多个处理步骤分别对应的输入数据;执行所述第一定位解算操作的时长小于执行所述第二定位解算操作的时长。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一定位解算操作包括:卫星位置拟合步骤、质量控制步骤、周跳探测步骤以及定位解算步骤;所述反馈信息包括:卫星位置拟合信息、质量控制信息、第二历元的模糊度信息和解算状态信息,其中,所述卫星位置拟合信息包括卫星轨道参数拟合信息,所述质量控制信息用于指示所述第二历元对应的第一卫星发送的卫星数据可用或者不可用,所述第二历元的模糊度信息用于确定所述第一历元的模糊度信息是否维持固定,所述解算状态信息指示所述第二历元的解算状态为固定解、浮点解或者伪距解;
所述第一观测数据至少包括所述第一历元对应的至少一个第二卫星发射的卫星信号经过基带处理得到的载波信号;
所述卫星位置拟合步骤用于基于所述卫星位置拟合信息确定所述至少一个第二卫星的位置;
所述质量控制步骤用于基于所述质量控制信息对所述第一观测数据进行数据过滤,得到第三观测数据;
所述周跳探测步骤用于基于所述第三观测数据进行周跳探测,得到周跳探测结果;所述周跳探测结果表征所述第二卫星对应的载波信号是否发生周跳;
所述定位解算步骤用于确定所述第一历元的定位结果;其中,
所述确定所述第一历元的定位结果,包括:基于所述解算状态信息指示的所述第二历元的解算状态、所述第二历元的模糊度信息、所述第二卫星的位置以及所述第三观测数据,确定所述第一历元的定位结果,或者,
所述确定所述第一历元的定位结果,包括:基于所述解算状态信息指示的所述第二历元的解算状态和所述周跳探测结果,确定所述第一历元的定位结果。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述解算状态信息指示的所述第二历元的解算状态、所述第二历元的模糊度信息、所述第二卫星的位置以及所述第三观测数据,确定所述第一历元的定位结果,包括:
所述解算状态信息指示所述第二历元的解算状态为固定解的情况下,基于所述周跳探测结果,对所述第二历元的模糊度信息进行递推处理,以确定所述第一历元的模糊度信息是否维持固定;
在所述第一历元的模糊度信息能够维持固定的情况下,基于所述第二卫星的位置以及所述第三观测数据,采用RTK载波双差观测方程和最小二乘平差算法确定所述第一历元的定位结果。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述解算状态信息指示的所述第二历元的解算状态和所述周跳探测结果,确定所述第一历元的定位结果,包括:
在所述解算状态信息指示所述第二历元的解算状态为固定解、浮点解或者伪距解的情况下,基于所述周跳探测结果,确定未发生周跳的载波信号对应的第二卫星的数目是否大于第一阈值;
若未发生周跳的载波信号对应的第二卫星的数目大于所述第一阈值,确定位置变化量;所述位置变化量是基于所述第二卫星的位置和所述第三观测数据,采用RTK三差观测方程和最小二乘平差算法得到的;
基于所述位置变化量和所述第二历元的定位结果确定所述第一历元的定位结果,所述位置变化量表征所述第一历元的定位结果相对于所述第二历元的定位结果的变化情况。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述解算状态信息指示的所述第二历元的解算状态和所述周跳探测结果,确定所述第一历元的定位结果,包括:
在所述解算状态信息指示所述第二历元的解算状态为浮点解或伪距解的情况下,基于所述周跳探测结果,确定是否获得所述第一历元的位置变化量;
若所述第一历元的位置变化量不能获得,基于所述第一历元与所述第二历元之间的状态转移矩阵,采用卡尔曼滤波算法确定所述第一历元的定位结果。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二历元与所述第一历元之间存在N个历元间隔;所述获取第一历元的第一观测数据之前,所述方法还包括:
针对N个历元间隔中的第j个历元间隔,获取所述第j个历元间隔的输入数据;其中,j大于或等于1,小于或等于N;其中,所述第j个历元间隔的输入数据为所述第二观测数据,或者,所述第j个历元的输入数据为所述第二观测数据和/或所述第二定位解算操作的第j-1个步骤对应的反馈信息;
在所述第j个历元间隔,基于所述第j个历元的输入数据,执行所述第二定位解算操作的第j个步骤,得到所述第j个步骤对应的反馈信息;其中,第二定位解算操作包括N个步骤,所述N个步骤与所述N个历元间隔一一对应。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在根据所述第一历元的第一观测数据和第二历元的反馈信息,执行第一定位解算操作之前,所述方法还包括:
判断是否存在所述第二历元对应的反馈信息;
不存在所述第二历元对应的反馈信息的情况下,基于所述第一历元的第一观测数据执行所述第二定位解算操作,得到所述第一历元的定位结果。
8.一种定位装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取第一历元的第一观测数据;
执行模块,用于根据所述第一历元的第一观测数据和第二历元的反馈信息,执行第一定位解算操作,得到所述第一历元的定位结果;其中,所述第二历元位于所述第一历元之前,所述反馈信息是基于所述第二历元的第二观测数据执行第二定位解算操作得到的,所述反馈信息包括第一定位解算操作的多个处理步骤分别对应的输入数据;执行所述第一定位解算操作的时长小于执行所述第二定位解算操作的时长。
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在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权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311667520.3A CN117630996A (zh) | 2023-12-06 | 2023-12-06 | 定位方法、装置、设备及存储介质 |
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