CN107728174A - 一种动态自适应的北斗亚米级位置服务全面覆盖方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动态自适应的北斗亚米级位置服务全覆盖方法,利用分布在该区域的基准站,计算单基站的伪距改正数,将该区域按照划分为若干个子区域,计算每个子区域中心点及四个顶点的伪距改正数,构建该区域伪距改正数的梯度面,分析该区域的伪距改正数梯度变化速率,推算基准站未覆盖区域的伪距改正数,统计并判断两个子区域的伪距改正数梯度变化率是否大于利用自动调整后的子区域划分大小,对该区域重新划分为若干小区域,将该区域的伪距改正数梯度值作为该子区域的伪距改正数,发送给用户定位。本发明防止用户在使用过程中出现定位精度突变的情况,实现亚米级位置服务的全覆盖。
Description
技术领域
本发明涉及一种位置服务全面覆盖方法,特别是一种动态自适应的北斗亚米级位置服务全面覆盖方法。
背景技术
目前国内北斗伪距差分定位技术以单基站差分、格网差分为主,但该种方法的服务范围均有限。针对无基准站的区域或者格网,以上方法均无伪距改正数,无法为该区域的用户提供实时伪距差分服务,造成用户从基准站有效覆盖区域进入无基准站区域(或者格网)时,定位精度发生突变,不利于用户体验。因此需要一种动态自适应的北斗亚米级位置服务全覆盖方法,以防止用户在使用过程中出现定位精度突变的情况,实现亚米级位置服务的全覆盖。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种动态自适应的北斗亚米级位置服务全面覆盖方法,防止用户在使用过程中出现定位精度突变的情况,实现亚米级位置服务的全覆盖。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种动态自适应的北斗亚米级位置服务全覆盖方法,其特征在于包含以下步骤:
步骤一:利用分布在该区域的基准站,计算单基站的伪距改正数;
步骤二:将该区域按照划分为若干个子区域,计算每个子区域中心点及四个顶点的伪距改正数;
步骤三:统计同一时刻该区域内单基站的伪距改正数、各子区域中心点伪距改正数和各子区域四个顶点的伪距改正数,构建该区域伪距改正数的梯度面;
步骤四:分析该区域的伪距改正数梯度变化速率;
式中:τ表示伪距改正数梯度变化速率,ΔR1,ΔR2表示两个伪距改正数梯度值,L12表示两个伪距改正数梯度线之间的距离;
步骤五:根据伪距改正数梯度变化速率,推算基准站未覆盖区域的伪距改正数;
步骤六:统计并判断两个子区域的伪距改正数梯度变化率,若大于自动将划分子区域的经度差和纬度差调小;若小于自动将划分子区域的经度差和纬度差调大;
步骤七:利用自动调整后的子区域划分大小,对该区域重新划分为若干小区域,将该区域的伪距改正数梯度值作为该子区域的伪距改正数,发送给用户定位。
进一步地,所述步骤一具体为,计算区域内所有基准站的伪距改正数,通过基准站的准确坐标和实时计算的卫星位置,计算BDS B1频段的伪距改正数和GPS L1频段的伪距改正数。
进一步地,所述步骤二具体为,将该区域按照以固定的经度差和纬度差划分为若干个子区域,利用子区域范围内的基准站伪距改正数,分别计算子区域中心点与子区域范围内基准站的距离,根据距离内插法,计算子区域中心点的伪距改正数。
进一步地,所述距离内插法计算公式为,
其中,ΔRcenter表示中心点的伪距改正数,ΔRi,li分别表示第i个基准站的伪距改正数和第i个基准站与中心点的距离。
进一步地,所述步骤三中梯度面构建方法为,以预设的梯度差划分梯度面,即将伪距改正数相同的点连接成面。
进一步地,所述步骤七具体为,根据自动调整后的子区域大小,重新将区域划分为若干子区域,利用伪距改正数梯度值,采用内插法,计算子区域中心点的伪距改正数,发送给用户,实现伪距改正数覆盖全区域。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:本发明实现了北斗亚米级定位服务的有效全覆盖,用户从基准站有效覆盖区域进入未覆盖区域时,用户的定位精度不会发生跳变,用户体验不产生差异。本方法可应用于全国区域,也可应用于省级区域。
附图说明
图1是本发明的一种动态自适应的北斗亚米级位置服务全覆盖方法的流程图。
图2是本发明的伪距改正数梯度值及梯度变化率示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示,本发明的一种动态自适应的北斗亚米级位置服务全覆盖方法,包含以下步骤:
步骤一:利用分布在该区域的基准站,计算单基站的伪距改正数;
计算区域内所有基准站的伪距改正数,通过利用基准站的准确坐标和实时计算的卫星位置,计算BDS(北斗卫星导航***)B1频段的伪距改正数和GPS L1频段的伪距改正数;根据需要,也可根据同样方法计算BDS双频伪距改正数和GPS双频伪距改正数。
步骤二:将该区域按照划分为若干个子区域,计算每个子区域中心点及四个顶点的伪距改正数;
将该区域按照以固定的经度差和纬度差(纬度步长1度和经度步长1度的四边形)划分为若干个子区域,如图2所示,该区域划分为4个子区域。计算子区域中心点和4个顶点的伪距改正数,利用子区域范围内的基准站伪距改正数,分别计算子区域中心点与子区域范围内基准站的距离,根据距离内插法,计算子区域中心点的伪距改正数。
距离内插法计算公式为,以子区域内有3个基准站为例,
其中,ΔRcenter表示中心点的伪距改正数,ΔRi,li分别表示第i个基准站的伪距改正数和第i个基准站与中心点的距离。
以同样的方法,计算格网4个顶点的伪距改正数。
步骤三:统计同一时刻该区域内单基站的伪距改正数、各子区域中心点伪距改正数和各子区域四个顶点的伪距改正数,构建该区域伪距改正数的梯度面;梯度面构建方法为,以1米梯度差划分梯度面,梯度面与等高线类似即将伪距改正数相同的点连接成面。
步骤四:分析该区域的伪距改正数梯度变化速率;
式中:τ表示伪距改正数梯度变化速率,ΔR1,ΔR2表示两个伪距改正数梯度值,L12表示两个伪距改正数梯度线之间的距离;
步骤五:根据伪距改正数梯度变化速率,选取伪距改正数梯度变化率的平均值作为依据,推算基准站未覆盖区域的伪距改正数;
步骤六:统计并判断两个子区域的伪距改正数梯度变化率是否大于若大于自动将划分子区域的经度差和纬度差调小,保证全部子区域的伪距改正数梯度变化率小于若小于自动将划分子区域的经度差和纬度差调大,保证全部子区域的伪距改正数梯度变化率小于
步骤七:利用自动调整后的子区域划分大小,对该区域重新划分为若干小区域,将该区域的伪距改正数梯度值作为该子区域的伪距改正数,发送给用户定位。
根据自动调整后的子区域大小,重新将区域划分为若干子区域,利用伪距改正数梯度值,采用内插法,计算子区域中心点的伪距改正数,发送给用户,实现伪距改正数覆盖全区域,用户无论到区域内的任何一个地方,都能享受无精度突变的位置服务。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种动态自适应的北斗亚米级位置服务全覆盖方法,其特征在于包含以下步骤:
步骤一:利用分布在该区域的基准站,计算单基站的伪距改正数;
步骤二:将该区域按照划分为若干个子区域,计算每个子区域中心点及四个顶点的伪距改正数;
步骤三:统计同一时刻该区域内单基站的伪距改正数、各子区域中心点伪距改正数和各子区域四个顶点的伪距改正数,构建该区域伪距改正数的梯度面;
步骤四:分析该区域的伪距改正数梯度变化速率;
<mrow>
<mi>&tau;</mi>
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<mn>2</mn>
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<mi>L</mi>
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</msub>
</mfrac>
</mrow>
式中:τ表示伪距改正数梯度变化速率,ΔR1,ΔR2表示两个伪距改正数梯度值,L12表示两个伪距改正数梯度线之间的距离;
步骤五:根据伪距改正数梯度变化速率,推算基准站未覆盖区域的伪距改正数;
步骤六:统计并判断两个子区域的伪距改正数梯度变化率,若大于自动将划分子区域的经度差和纬度差调小;若小于自动将划分子区域的经度差和纬度差调大;
步骤七:利用自动调整后的子区域划分大小,对该区域重新划分为若干小区域,将该区域的伪距改正数梯度值作为该子区域的伪距改正数,发送给用户定位。
2.按照权利要求1所述的一种动态自适应的北斗亚米级位置服务全覆盖方法,其特征在于:所述步骤一具体为,计算区域内所有基准站的伪距改正数,通过基准站的准确坐标和实时计算的卫星位置,计算BDS B1频段的伪距改正数和GPS L1频段的伪距改正数。
3.按照权利要求1所述的一种动态自适应的北斗亚米级位置服务全覆盖方法,其特征在于:所述步骤二具体为,将该区域按照以固定的经度差和纬度差划分为若干个子区域,利用子区域范围内的基准站伪距改正数,分别计算子区域中心点与子区域范围内基准站的距离,根据距离内插法,计算子区域中心点的伪距改正数。
4.按照权利要求3所述的一种动态自适应的北斗亚米级位置服务全覆盖方法,其特征在于:所述距离内插法计算公式为,
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</mrow>
其中,ΔRcenter表示中心点的伪距改正数,ΔRi,li分别表示第i个基准站的伪距改正数和第i个基准站与中心点的距离。
5.按照权利要求1所述的一种动态自适应的北斗亚米级位置服务全覆盖方法,其特征在于:所述步骤三中梯度面构建方法为,以预设的梯度差划分梯度面,即将伪距改正数相同的点连接成面。
6.按照权利要求1所述的一种动态自适应的北斗亚米级位置服务全覆盖方法,其特征在于:所述步骤七具体为,根据自动调整后的子区域大小,重新将区域划分为若干子区域,利用伪距改正数梯度值,采用内插法,计算子区域中心点的伪距改正数,发送给用户,实现伪距改正数覆盖全区域。
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