CN108680939B - 一种辅助卫星定位方法、装置及电子设备 - Google Patents

一种辅助卫星定位方法、装置及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种辅助卫星定位方法、装置及电子设备，方法包括：获得至少三颗卫星各自对应的卫星信息；获得待定位设备的当前高度以及预设位置的参考位置信息；获得待定位设备前一时刻对应的第一位置信息；基于当前高度以及预设的坐标转换关系，将第一位置信息转化为第二位置信息；基于每一卫星信息中所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息，构建每一卫星对应的距离观测方程；基于第二位置信息以及参考位置信息，构建距离参照方程；基于所构建的每一卫星对应的距离观测方程，以及所构建的距离参照方程，确定待定位设备的定位位置信息。以实现在接收到至少3颗卫星发射的信号的情况下，提高对待定位设备的定位的准确性。

Description

一种辅助卫星定位方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及定位技术领域，特别是涉及一种辅助卫星定位方法、装置及电子设备。
背景技术
在人们的日常生活中，由于城市中楼宇的遮挡，导致在有些地方，待定位设备难以接收到4颗及以上的卫星发射的信号，即待定位设备难以确定4颗及以上的卫星各自对应的伪距，上述伪距为：测量所得的待定位设备与目标卫星之间的距离，其中，该目标卫星为：待定位设备所接收信号对应的卫星。上述情况，对于以卫星为定位信号源的定位***来说，待定位设备所接收信号对应的卫星的数量不足4颗时，该定位***难以进行位置解算，即难以对待定位设备进行定位。
现有的辅助卫星定位技术为了解决上述问题，在接收到3颗卫星发射的信号时，确定出上述3颗卫星各自对应的伪距以及位置信息；进而基于两点之间的距离关系，利用上述3颗卫星各自对应的伪距以及位置信息，构建出3个伪距观测方程；利用差分气压测高法，测量得到待定位设备的当前所处位置的高度，利用地球的近似椭圆的特性，基于该高度拟合椭圆方程，进而，将所拟合的椭圆方程与上述3个伪距观测方程组建方程组，解上述方程组以得到待定位设备的位置信息。
然而，现有的辅助卫星定位技术虽然可以在接收到3颗卫星发射的信号的情况下，实现对待定位设备的定位，即得到待定位设备的位置信息。但是，地球并不是标准的椭球，利用基于该高度拟合椭圆方程与上述3个伪距观测方程，所得到待定位设备的位置信息不够准确。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种辅助卫星定位方法、装置及电子设备，以实现在接收到至少3颗卫星发射的信号的情况下，提高对待定位设备的定位的准确性。具体技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种辅助卫星定位方法，所述方法包括：
获得当前时刻至少三颗卫星各自对应的卫星信息，其中，每一卫星信息包括：所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息；
获得所述待定位设备当前所处位置的高度，作为当前高度，以及获得预设位置的位置信息，作为参考位置信息，其中，所述预设位置与所述待定位设备当前所处位置之间的距离大于预设距离阈值；
获得所述待定位设备前一时刻对应的位置信息，作为第一位置信息，其中，所述前一时刻为：所述当前时刻的前一时刻；
基于所述当前高度以及预设的坐标转换关系，将所述第一位置信息转化为第二位置信息；
基于每一卫星信息所包括的所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息，构建每一卫星对应的距离观测方程；
基于所述第二位置信息以及所述参考位置信息，构建距离参照方程；
基于所构建的每一卫星对应的距离观测方程，以及所构建的距离参照方程，确定所述待定位设备的位置信息，作为定位位置信息。
另一方面，本发明实施例提供了一种辅助卫星定位装置，所述装置包括：
第一获得模块，用于获得当前时刻至少三颗卫星各自对应的卫星信息，其中，每一卫星信息包括：所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息；
第二获得模块，用于获得所述待定位设备当前所处位置的高度，作为当前高度，以及获得预设位置的位置信息，作为参考位置信息；
第三获得模块，用于获得所述待定位设备前一时刻对应的位置信息，作为第一位置信息，其中，所述前一时刻为：所述当前时刻的前一时刻；
转化模块，用于基于所述当前高度以及预设的坐标转换关系，将所述第一位置信息转化为第二位置信息；
第一构建模块，用于基于每一卫星信息所包括的所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息，构建每一卫星对应的距离观测方程；
第二构建模块，用于基于所述第二位置信息以及所述参考位置信息，构建距离参照方程；
第一确定模块，用于基于所构建的每一卫星对应的距离观测方程，以及所构建的距离参照方程，确定所述待定位设备的位置信息，作为定位位置信息。
另一方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的计算机程序时，实现本发明实施例所提供的任一所述的辅助卫星定位方法步骤。
另一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例所提供的任一所述的辅助卫星定位方法步骤。
本发明实施例，获得当前时刻至少三颗卫星各自对应的卫星信息，其中，每一卫星信息包括：所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息；获得待定位设备当前所处位置的高度，作为当前高度，以及获得预设位置的位置信息，作为参考位置信息，其中，预设位置与待定位设备当前所处位置之间的距离大于预设距离阈值；获得待定位设备前一时刻对应的位置信息，作为第一位置信息，其中，前一时刻为：当前时刻的前一时刻；基于当前高度以及预设的坐标转换关系，将第一位置信息转化为第二位置信息；基于每一卫星信息所包括的所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息，构建每一卫星对应的距离观测方程；基于第二位置信息以及参考位置信息，构建距离参照方程；基于所构建的每一卫星对应的距离观测方程，以及所构建的距离参照方程，确定待定位设备的位置信息，作为定位位置信息。
本发明实施例中，可以基于至少三颗卫星各自对应的距离观测方程，以及基于待定位设备的当前高度，以及待定位设备前一时刻对应的第一位置信息，确定得到第二位置信息，进而基于第二位置信息以及参考位置信息，所构建的距离参照方程，实现当接收到三个卫星的信号时，对待定位设备的定位，并且，基于待定位设备的当前高度，以及待定位设备前一时刻对应的第一位置信息以及参考位置信息，构建距离参照方程，可以在一定程度上提高对待定位设备的定位的准确性，以实现在接收到至少3颗卫星发射的信号的情况下，提高对待定位设备的定位的准确性。当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例所提供的一种辅助卫星定位方法的流程示意图；
图2为本发明实施例所提供的一种辅助卫星定位方法的另一流程示意图；
图3A为本发明实施例所提供的利用三颗卫星的卫星信息进行定位的一种定位场景示意图；
图3B为本发明实施例所提供的利用三颗卫星的卫星信息进行定位一种定位结果误差的示意图；
图4A为本发明实施例所提供的利用三颗以上卫星的卫星信息进行定位的一种定位场景示意图；
图4B为本发明实施例所提供的利用三颗以上卫星的卫星信息进行定位一种定位结果误差的示意图；
图5为本发明实施例所提供的一种辅助卫星定位装置的结构示意图；
图6为本发明实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
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。
本发明实施例提供了一种辅助卫星定位方法及装置，以实现在接收到至少3颗卫星发射的信号的情况下，提高对待定位设备的定位的准确性。
如图1所示，本发明实施例提供了一种辅助卫星定位方法，所述方法包括：
S101：获得当前时刻至少三颗卫星各自对应的卫星信息；
其中，每一卫星信息包括：所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息；
可以理解的是，本发明实施例所提供的辅助卫星定位方法，可以应用于任一可以获得至少三颗卫星的卫星信息的电子设备，该电子设备可以为电脑以及手机等。一种情况中，实现本发明实施例所提供的辅助卫星定位方法的功能软件可以以专门的客户端软件的形式存在，也可以以现有的客户端软件的插件的形式存在。
本发明实施例中，电子设备可以获得当前时刻至少三颗卫星各自对应的卫星信息，其中，每一卫星信息中包含：所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息；其中，上述卫星与待定位设备之间的伪距可以基于卫星所发送的信号的传递时间以及信号传递速度计算所得，其中，上述所对应卫星所发送的信号的传递时间为：卫星发射信号时的时间与待定位设备接收时信号的时间之间的时间差的绝对值；上述信号传递速度可以为光速。上述所对应卫星的位置信息可以基于查表获得，该表中存储有时间与卫星的位置信息之间的对应关系，基于所对应卫星发射信号的时间，从上述表中确定出该发射信号的时间对应的卫星的位置信息。
其中，上述电子设备可以与待定位设备为同一物理设备，也可以与待定位设备为不同物理设备，这都是可以的。
S102：获得待定位设备当前所处位置的高度，作为当前高度，以及获得预设位置的位置信息，作为参考位置信息；
其中，预设位置与待定位设备当前所处位置之间的距离大于预设距离阈值，即上述预设位置：为可以忽略第二位置信息和后续的定位位置信息之间的距离的位置。
在一种情况中，上述电子设备与待定位设备为不同物理设备，此时，上述待定位设备可以基于查分气压测高法测量得到自身当前所处位置的高度，作为当前高度，并将该当前高度发送至电子设备，以使电子设备获得该当前高度，进而执行后续的辅助卫星定位流程。另一情况中，上述电子设备与待定位设备为同一物理设备，电子设备可以基于查分气压测高法测量得到自身当前所处位置的高度，作为当前高度，进而执行后续的辅助卫星定位流程。
S103：获得待定位设备前一时刻对应的位置信息，作为第一位置信息；
其中，前一时刻为：当前时刻的前一时刻；
S104：基于当前高度以及预设的坐标转换关系，将第一位置信息转化为第二位置信息；
电子设备在获得上述当前高度之后，可以继续获得待定位设备前一时刻对应的位置信息，作为第一位置信息，进而基于当前高度以及预设的坐标转换关系，将第一位置信息转化为第二位置信息。以便于执行后续的辅助卫星定位流程。
S105：基于每一卫星信息所包括的所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息，构建每一卫星对应的距离观测方程；
S106：基于第二位置信息以及参考位置信息，构建距离参照方程；
S107：基于所构建的每一卫星对应的距离观测方程，以及所构建的距离参照方程，确定待定位设备的位置信息，作为定位位置信息。
本发明实施例中，按照两点之间的距离关系，基于每一卫星信息所包括的所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息，构建每一卫星对应的距离观测方程；并按照两点之间的距离关系，基于第二位置信息以及参考位置信息，构建距离参照方程；进而，联立上述两类方程，求解得到待定位设备的位置信息，作为定位位置信息。
其中，上述预设位置与待定位设备当前所处位置之间的距离大于预设距离阈值，在一定程度上，可以认为待定位设备当前所处位置与上述预设位置之间的距离，与待定位设备前一时刻所处位置与上述预设位置之间的距离，相等。
本发明实施例中，可以基于至少三颗卫星各自对应的距离观测方程，以及基于待定位设备的当前高度，以及待定位设备前一时刻对应的第一位置信息，确定得到第二位置信息，进而基于第二位置信息以及参考位置信息，所构建的距离参照方程，实现当接收到三个卫星的信号时，对待定位设备的定位，并且，基于待定位设备的当前高度，以及待定位设备前一时刻对应的第一位置信息以及参考位置信息，构建距离参照方程，可以在一定程度上提高对待定位设备的定位的准确性，以实现在接收到至少3颗卫星发射的信号的情况下，提高对待定位设备的定位的准确性。
在一种实现方式中，上述预设的坐标转换关系包括：大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系；上述第一位置信息包括：第一坐标，第一坐标为：待定位设备前一时刻在预设空间直角坐标系下的坐标，预设空间直角坐标系的预设原点为：大地坐标系对应的原点，预设空间直角坐标系的预设竖轴，垂直于大地坐标系对应的赤道面，预设空间直角坐标系的预设横轴和预设纵轴所在平面为赤道面；
上述基于当前高度以及预设的坐标转换关系，将第一位置信息转化为第二位置信息的步骤，可以包括：
基于大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系，将第一坐标从预设空间直角坐标系转换至大地坐标系，得到第二坐标；
将当前高度替换第二坐标中的高度值，得到第三坐标；
基于大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系，将第三坐标从大地坐标系转换至预设空间直角坐标系，得到第四坐标。
其中，上述大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系，具体为：以地球椭球赤道面和大地起始子午面为起算面，并以地球椭球面(即参考椭球面)为参考面，而建立的地球椭球面坐标系。它是大地测量的基本坐标系，大地坐标系包含大地经度L、大地纬度B和大地高度H3个坐标分量。地球地面(即参考椭球面)上一点的大地经度L为大地起始子午面与该点所在的子午面所构成的二面角，其中，由大地起始子午面起算，向东为正，称为东经(0～180度)，向西为负，称为西经(0～180度)；大地纬度B是：该点所在地球椭球面的法线与地球椭球赤道面的夹角，其中，由地球椭球赤道面起算，向北为正，称为北纬(0～90度)，向南为负，称为南纬(0～90度)；大地高度H是：地球地面上该点沿参考椭球的法线到参考椭球面的距离。其中，上述参考椭球面为参考椭球的表面。上述地球椭球赤道面即为本发明实施例所提的大地坐标系对应的赤道面。
在一种情况中，上述预设空间直角坐标系的预设横坐标的方向可以是指向0度经线。
本发明实施例中，所获得的待定位设备的前一时刻对应的第一位置信息包含：在预设空间直角坐标系下的坐标，即第一坐标，为了更好的利用所得到的待定位设备当前所处位置的当前高度，以实现在接收到至少三颗卫星发射的信号的情况下，对待定位设备的更精确的定位。本发明实施例中，基于上述预设的坐标转换关系，将第一坐标从预设空间直角坐标系转换至大地坐标系，得到第二坐标；进而，将当前高度替换上述第二坐标中的高度值，得到第三坐标，进而，再基于上述预设的坐标转换关系，将第三坐标从大地坐标系转换至预设空间直角坐标系，得到第四坐标，即得到第二位置信息。
在一种实现方式中，上述将第一坐标从预设空间直角坐标系转换至大地坐标系，得到第二坐标的步骤，所利用公式(1)为：
Figure BDA0001662538390000081
其中，上述(L′,B′,H′)标识第二坐标，上述
Figure BDA0001662538390000084
标识第一坐标，上述N标识大地坐标系对应的预设曲率半径，上述e标识大地坐标系对应的预设偏心率；
Figure BDA0001662538390000082
Figure BDA0001662538390000083
上述Re标识大地坐标系对应的预设长半轴的长度，上述RP标识大地坐标系对应的预设短半轴的长度；
上述将当前高度替换第二坐标中的高度值，得到第三坐标的步骤，所利用公式为：
H′＝h；
其中，上述H′标识第二坐标中的高度值，上述h标识当前高度；
上述将第三坐标从大地坐标系转换至预设空间直角坐标系，得到第四坐标的步骤，所利用公式(2)为：
Figure BDA0001662538390000091
其中，上述
Figure BDA0001662538390000092
标识第四坐标。
其中，上述大地坐标系对应的预设曲率半径N为上述参考椭球的曲率半径，上述大地坐标系对应的预设偏心率e为上述参考椭球的偏心率，上述大地坐标系对应的预设长半轴的长度Re为上述参考椭球的长半轴的长度，上述大地坐标系对应的预设短半轴的长度RP为上述参考椭球的短半轴的长度。
在一种实现方式中，上述基于每一卫星信息所包括的所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息，构建每一卫星对应的距离观测方程的步骤，所采用公式(3)为：
ρj＝||sj-u||+cδt(3)
其中，上述ρj标识第j颗卫星与待定位设备之间的伪距，上述sj标识第j颗卫星的位置信息，上述u标识待定位设备的位置信息，上述||sj-u||标识第j颗卫星与待定位设备之间的实际距离，上述c标识光速，上述δt标识卫星与待定位设备之间的钟差，其中，上述j为小于所获得的卫星信息的数量的正整数；
上述基于第二位置信息以及参考位置信息，构建距离参照方程的步骤，所采用公式(4)为：
ρ＝||sv-u||+ερ(4)
其中，上述
Figure BDA0001662538390000093
上述
Figure BDA0001662538390000094
标识第四坐标，上述sv＝(vx,vy,vz)标识参考位置信息，上述u＝(ux,uy,uz)标识定位位置信息，上述||sv-u||标识参考位置信息与定位位置信息之间的距离，上述ερ标识预设测高误差。
在一种情况中，为了便于计算，减少电子设备的计算负担，上述预设位置可以为该预设空间直角坐标系的原点，即上述标识参考位置信息sv＝(vx,vy,vz)可以为sv＝(0,0,0)。
本发明实施例中，通过构建上述建距离参照方程，在一定程度上，可以理解的为：构建了一个虚拟卫星，进而构建得到该虚拟卫星对应的距离观测方程。以能够结合所构建的至少三个卫星对应的距离观测方程，联立得到待定位设备的位置信息，实现在接收到至少3颗卫星的信号的前提下，提高对待定位设备的定位的准确性。
在一种情况中，当所获得的卫星信息为3个时，即待定位设备接收到3颗卫星的信号，即上述j＝1,2,3，此时，可以得到3个距离观测方程，将上述3个距离观测方程与上述距离参照方程联立成一个方程组，求解该方程组，其中，该方程组中存在4的未知数，分别为定位位置信息u＝(ux,uy,uz)和卫星与待定位设备之间的钟差δt。在求解该方程组时，需要在估算u’＝(ux’,uy’,uz’)和δt’时，利用牛顿迭代法将该方程组进行线性化处理，处理后的结果，如公式(5)：其中，上述u’＝(ux’,uy’,uz’)为迭代过程中定位位置信息的中间计算量，上述δt’为迭代过程中卫星与待定位设备之间的钟差的中间计算量，
Figure BDA0001662538390000101
其中，
Figure BDA0001662538390000102
Figure BDA0001662538390000103
Figure BDA0001662538390000104
c为光速；
上述(Δux，Δuy，Δuz)为迭代过程中对定位位置信息的修正量，上述Δδt为迭代过程中对卫星与待定位设备之间的钟差的修正量。
在一种实现方式中，上述参考位置信息sv＝(vx,vy,vz)为预设空间直接坐标系的原点，即上述sv＝(0,0,0)，即上述
Figure BDA0001662538390000111
在上述迭代过程中，当迭代结果满足预设收敛条件时，输出上述定位位置信息和卫星与待定位设备之间的钟差，其中，上述预设收敛条件可以是：当前迭代所得结果与上次迭代所得结果之间的差值小于预设阈值，其中，可以是当前迭代所得定位位置信息与上次迭代所得定位位置信息之间的距离小于第一预设距离，且当前迭代所得卫星与待定位设备之间的钟差(第一钟差)，与上次迭代所得卫星与待定位设备之间的钟差(第二钟差)，之间的差值小于第一预设阈值，即第一钟差和第二钟差之间的差值小于第一预设阈值。或者，上述预设收敛条件也可以是：迭代次数达到第一预设次数。
在另一种情况中，当所获得的卫星信息为至少4个时，即待定位设备接收到至少4颗卫星的信号，即上述j取小于所获得的卫星信息的数量的正整数，此时，可以得到至少4个距离观测方程，将上述至少4个距离观测方程与上述距离参照方程联立成一个方程组，求解该方程组，其中，该方程组中存在4的未知数，分别为定位位置信息u＝(ux,uy,uz)和卫星与待定位设备之间的钟差δt。在求解该方程组时，需要在估算u’＝(ux’,uy’,uz’)和δt，时，利用最小二乘法将该方程组进行处理，处理后的结果，如公式(6)：其中，上述u’＝(ux’,uy’,uz’)为迭代过程中定位位置信息的中间计算量，上述δt’为迭代过程中卫星与待定位设备之间的钟差的中间计算量，
Figure BDA0001662538390000112
其中，
Figure BDA0001662538390000114
Figure BDA0001662538390000113
Figure BDA0001662538390000121
c为光速；
上述(Δux，Δuy，Δuz)为迭代过程中对定位位置信息的修正量，上述Δδt为迭代过程中对卫星与待定位设备之间的钟差的修正量。上述n为所获得的卫星信息的数量。
在一种实现方式中，上述参考位置信息sv＝(vx,vy,vz)为预设空间直接坐标系的原点，即上述sv＝(0,0,0)，即上述
Figure BDA0001662538390000122
在上述迭代过程中，当迭代结果满足预设收敛条件时，输出上述定位位置信息和卫星与待定位设备之间的钟差，其中，上述预设收敛条件可以是：当前迭代所得结果与上次迭代所得结果之间的差值小于预设阈值，其中，可以是当前迭代所得定位位置信息与上次迭代所得定位位置信息之间的距离小于第二预设距离，且当前迭代所得卫星与待定位设备之间的钟差(第三钟差)，与上次迭代所得卫星与待定位设备之间的钟差(第四钟差)，之间的差值小于第二预设阈值，即第三钟差和第四钟差之间的差值小于第二预设阈值。或者，上述预设收敛条件也可以是：迭代次数达到第二预设次数。
如图2所示，本发明实施例所提供的辅助卫星定位方法，可以包括如下步骤：
S201：获得当前时刻至少三颗卫星各自对应的卫星信息；
其中，每一卫星信息包括：所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息；
S202：获得待定位设备当前所处位置的高度，作为当前高度，以及获得预设位置的位置信息，作为参考位置信息；
其中，预设位置与待定位设备当前所处位置之间的距离大于预设距离阈值；
S203：获得待定位设备前一时刻对应的位置信息，作为第一位置信息；
其中，前一时刻为：当前时刻的前一时刻；
S204：基于当前高度以及预设的坐标转换关系，将第一位置信息转化为第二位置信息；
S205：基于每一卫星信息所包括的所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息，构建每一卫星对应的距离观测方程；
S206：基于第二位置信息以及参考位置信息，构建距离参照方程；
S207：基于所构建的每一卫星对应的距离观测方程，以及所构建的距离参照方程，确定所述待定位设备的位置信息，作为定位位置信息；
其中，上述S201与图1中所示的S101相同，上述S202与图1中所示的S102相同，上述S203与图1中所示的S103相同，上述S204与图1中所示的S104相同，上述S205与图1中所示的S105相同，上述S206与图1中所示的S106相同，上述S207与图1中所示的S107相同。
S208：获得通过惯性传感器所采集的惯性导航信息；
其中，惯性传感器包括加速度计和陀螺仪：
S209：基于所获得的惯性导航信息以及定位位置信息，确定最终定位位置信息。
本发明实施例中，可以理解的是，目标在运动时，其对应的各个位置信息之间具有连续性，为了获得连续性更好的定位结果即各个位置信息。待定位设备中可以设置有惯性传感器，例如加速度计和陀螺仪，其中，加速度计可以测量得到待定位设备运动过程中的加速度，陀螺仪可以测量得到待定位设备运动过程中的角速度。通过所获得的上述惯性传感器所采集的惯性导航信息，可以预测出当前时刻对应的预测位置信息，进而基于上述所确定的定位位置信息以及该预测位置信息，得到效果更好的位置信息，作为最终定位位置信息。
在一种实现方式中，上述基于所获得的惯性导航信息以及定位位置信息，确定最终定位位置信息的步骤，可以包括：
利用预设的无迹卡尔曼滤波算法，基于所获得的惯性导航信息以及定位位置信息，确定最终定位位置信息。
本发明实施例中，电子设备可以基于所获得的前一时刻对应的位置信息，即第一位置信息，以及上述惯性导航信息，确定出当前时刻对应的预测位置信息，进而基于预设的无迹卡尔曼滤波算法，将上述当前时刻对应的预测位置信息与当前时刻的定位位置信息融合，以确定出待定位设备的最终的定位位置信息。此时，可以在预设二维直角坐标系下，基于预设的无迹卡尔曼滤波算法，将上述当前时刻对应的预测位置信息与当前时刻的定位位置信息融合，即此时，可以仅考虑待定位设备在预设空间直角坐标系下的预设横轴和预设纵轴的坐标，不考虑待定位设备在竖轴上的坐标即可。
在一种情况中，在基于预设的无迹卡尔曼滤波算法，将上述当前时刻即k时刻对应的预测位置信息与当前时刻的定位位置信息融合时，引入一个离散控制过程的***。该***可用一个线性随机微分方程来描述，如公式(7)：
Figure BDA0001662538390000141
其中，Xk标识k时刻的***状态，Zk标识k时刻的测量值，即本发明实施例所提的上述定位位置信息，Xk-1标识k-1时刻的***状态，uk-1标识k-1时刻的控制量，W(k-1)标识***过程(即k-1时刻到k时刻过程中)噪声，V(k)标识k时刻时测量所得的噪声。其中，f和h均为预设的非线性向量函数。
本发明实施例中，k为大于等于1的正整数。
在一种情况中，在确定上述当前时刻对应的预测位置信息时，可以通过如下公式(8)，推倒得到预测位置信息：
Figure BDA0001662538390000142
其中，上述(x2,y2)标识当前时刻对应的预测位置信息，上述(x1,y1)标识当前时刻的前一时刻的位置信息；上述S12标识从当前时刻的前一时刻到当前时刻之间的行走位移，θ1标识当前时刻的前一时刻的运动方向角。上述行走位移S12可以通过步频步长模型，求解得到；上述运动方向角可以通过陀螺仪测量得到。其中，上述步频步长模型，可以标识为公式(9)；
Lg＝a×f+b(9)
其中，a和b均为预设系数，可以根据实际情况进行设定；f为步频，可以通过惯性传感器采集得到，例如加速度计等；Lg为步长。其中，当确定从k-1时刻到k时刻的步长时，上述f为k-1时刻的步频，上述Lg为当前时刻即k时刻的步长。
基于上述思想，可以得到预设的***模型，如公式(10)；
Figure BDA0001662538390000151
其中，上述Xk标识当前时刻k时刻的***状态，即预测所得的当前时刻k时刻对应的预测位置信息，上述(xk-1,yk-1)标识k-1时刻的位置信息，即本发明实施例所提的第一位置信息；上述θk标识测量所得的k时刻的运动方向角，上述θk-1标识k-1时刻的运动方向角，上述
Figure BDA0001662538390000153
标识预测的k时刻的运动方向角，上述s是标识预测的k时刻的步长(即从k-1时刻到k时刻时的位移)，上述Wk-1标识***过程(即k-1时刻到k时刻过程中)噪声。
可以得到测量方程为，如公式(11)；
Figure BDA0001662538390000152
其中，上述(ux,uy)标识当前时刻k时刻对应的测量所得的定位位置信息(未考虑在竖轴方向上的位置)，其中，上述ux和uy均为k时刻所测得的位置信息；上述Sk标识通过上述步频步长模型计算所得的k时刻的步长即位移；上述Δθk标识通过惯性传感器所采集的惯性导航信息计算所得k-1时刻到k时刻的运动方向角的变化量；上述θ’k标识计算所得的k时刻的运动方向角(通过测量所得的前一时刻k-1时刻的位置信息即第一位置信息，和测量所得的当前时刻k时刻的位置信息即定位位置信息，计算所得)，上述V(k)标识k时刻时测量的噪声，(xk,yk)为预测所得的当前时刻k时刻对应的预测位置信息，上述(xk-1,yk-1)标识k-1时刻的位置信息，即第一位置信息；上述θk标识测量所得的k时刻的运动方向角，上述θk-1标识k-1时刻的运动方向角。
后续的，通过上述所得到的预设的***模型以及测量方程，可以计算得到最终定位位置信息。
如图3A所示，为利用三颗卫星的卫星信息进行定位的一种定位场景示意图，其中，图3A中直线标识预设的测试路线，图3A中实心圆点为利用本发明实施例所提供的辅助卫星定位，进行定位的定位结果；图3A中三角形为比对位置，上述比对位置用于：辅助确定利用本发明实施例所提供的辅助卫星定位进行定位的准确性，如图3A所示，选择了10个比对位置，预先记录有上述10比对位置的实际位置信息。针对每一比对位置，将上述该比对位置的实际位置信息，与利用本发明实施例所提供的辅助卫星定位方法所得到的该比对位置的定位位置信息，进行比对，以确定利用本发明实施例所提供的辅助卫星定位方法进行定位的准确性。比对结果如图3B所示，其中，图3B中纵轴标识在误差数值X米内时能够准确定位(获得定位信息)的概率，图3B中横轴标识：利用本发明实施例所提供的辅助卫星定位方法所得到定位位置信息，与所对应的实际位置信息之间的误差数值(单位：米)。由图3B所示，在利用三颗卫星的卫星信息进行定位时，本发明实施例的定位结果的精度约为1.82米。
如图4A所示，为利用至少四颗卫星的卫星信息进行定位的一种定位场景示意图，其中，图4A中直线标识预设的测试路线，图4A中深色圆点为利用本发明实施例所提供的辅助卫星定位，进行定位的定位结果；图4A中三角形为比对位置，上述比对位置用于：辅助确定利用本发明实施例所提供的辅助卫星定位进行定位的准确性，如图4A所示，选择了10个比对位置，预先记录有上述10比对位置的实际位置信息。针对每一比对位置，将上述该比对位置的实际位置信息，与利用本发明实施例所提供的辅助卫星定位方法所得到的该比对位置的定位位置信息，进行比对，以确定利用本发明实施例所提供的辅助卫星定位方法进行定位的准确性。比对结果如图4B所示，其中，图4B中纵轴标识在误差数值X米内时能够准确定位(获得定位信息)的概率，图4B中横轴标识：利用本发明实施例所提供的辅助卫星定位方法所得到定位位置信息，与所对应的实际位置信息之间的误差数值(单位：米)。由图4B所示，在利用至少四颗卫星的卫星信息进行定位时，本发明实施例的定位结果的精度约为1.44米。
将本发明实施例所提供的辅助卫星定位方法所得定位结果的精度，与现有的辅助卫星定位技术(如背景技术所述)的定位结果的精度，以及与以卫星为定位信号源的定位***(如背景技术所述)定位结果的精度，进行比较，不叫结果如表1所示，
表1
Figure BDA0001662538390000171
经上表1所示，在待定位设备接收到3颗卫星发射的信号的情况下，本发明实施例所提供的辅助卫星定位方法，可以对待定位设备进行定位，精度约为1.82米。相对于现有的辅助卫星定位技术，精度提高了27.63％。当接收到至少4颗卫星的信号时，本发明实施例所提供的辅助卫星定位方法，对待定位设备进行定位的定位精度也会随之提升；具体的，当接收到至少4颗卫星的信号时，本发明实施例所提供的辅助卫星定位方法对应的定位精度约为1.44米。相对于以卫星为定位信号源的定位***，精度提高了32.08％。
相应于上述方法实施例，本发明实施例提供了一种辅助卫星定位装置，如图5所示，所述装置可以包括：
第一获得模块510，用于获得当前时刻至少三颗卫星各自对应的卫星信息，其中，每一卫星信息包括：所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息；
第二获得模块520，用于获得所述待定位设备当前所处位置的高度，作为当前高度，以及获得预设位置的位置信息，作为参考位置信息；
第三获得模块530，用于获得所述待定位设备前一时刻对应的位置信息，作为第一位置信息，其中，所述前一时刻为：所述当前时刻的前一时刻；
转化模块540，用于基于所述当前高度以及预设的坐标转换关系，将所述第一位置信息转化为第二位置信息；
第一构建模块550，用于基于每一卫星信息所包括的所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息，构建每一卫星对应的距离观测方程；
第二构建模块560，用于基于所述第二位置信息以及所述参考位置信息，构建距离参照方程；
第一确定模块570，用于基于所构建的每一卫星对应的距离观测方程，以及所构建的距离参照方程，确定所述待定位设备的位置信息，作为定位位置信息。
本发明实施例中，可以基于至少三颗卫星各自对应的距离观测方程，以及基于待定位设备的当前高度，以及待定位设备前一时刻对应的第一位置信息，确定得到第二位置信息，进而基于第二位置信息以及参考位置信息，所构建的距离参照方程，实现当接收到三个卫星的信号时，对待定位设备的定位，并且，基于待定位设备的当前高度，以及待定位设备前一时刻对应的第一位置信息以及参考位置信息，构建距离参照方程，可以在一定程度上提高对待定位设备的定位的准确性，以实现在接收到至少3颗卫星发射的信号的情况下，提高对待定位设备的定位的准确性。
在一种实现方式中，所述预设的坐标转换关系包括：大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系；所述第一位置信息包括：第一坐标，所述第一坐标为：所述待定位设备前一时刻在所述预设空间直角坐标系下的坐标，所述预设空间直角坐标系的预设原点为：所述大地坐标系对应的原点，所述预设空间直角坐标系的预设竖轴，垂直于所述大地坐标系对应的赤道面，所述预设空间直角坐标系的预设横轴和预设纵轴所在平面为所述赤道面；
所述转化模块包括
第一转换单元，用于基于所述大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系，将所述第一坐标从所述预设空间直角坐标系转换至所述大地坐标系，得到第二坐标；
替换单元，用于将所述当前高度替换所述第二坐标中的高度值，得到第三坐标；
第二转换单元，用于基于所述大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系，将所述第三坐标从所述大地坐标系转换至所述预设空间直角坐标系，得到第四坐标。
在一种实现方式中，所述第一转换单元所利用公式为：
Figure BDA0001662538390000191
其中，所述(L′,B′,H′)标识所述第二坐标，所述
Figure BDA0001662538390000192
标识所述第一坐标，所述N标识所述大地坐标系对应的预设曲率半径，所述e标识所述大地坐标系对应的预设偏心率；
Figure BDA0001662538390000193
Figure BDA0001662538390000194
所述Re标识所述大地坐标系对应的预设长半轴的长度，所述RP标识所述大地坐标系对应的预设短半轴的长度；
所述替换单元，所利用公式为：
H′＝h；
其中，所述H′标识所述第二坐标中的高度值，所述h标识所述当前高度；
所述第二转换单元，所利用公式为：
Figure BDA0001662538390000195
其中，所述
Figure BDA0001662538390000196
标识所述第四坐标。
在一种实现方式中，所述第一构建模块，所采用公式为：
ρj＝||sj-u||+cδt
其中，所述ρj标识第j颗卫星与所述待定位设备之间的伪距，所述sj标识第j颗卫星的位置信息，所述u标识所述待定位设备的位置信息，所述||sj-u||标识第j颗卫星与所述待定位设备之间的实际距离，所述c标识光速，所述δt标识卫星与所述待定位设备之间的钟差，其中，所述j为小于所获得的卫星信息的数量的正整数；
所述第二构建模块，所采用公式为：
ρ＝||sv-u||+ερ
其中，所述
Figure BDA0001662538390000201
所述
Figure BDA0001662538390000202
标识所述第四坐标，所述sv＝(vx,vy,vz)标识所述参考位置信息，所述u＝(ux,uy,uz)标识所述定位位置信息，所述||sv-u||标识所述参考位置信息与所述定位位置信息之间的距离，所述ερ标识预设测高误差。
在一种实现方式中，所述装置还包括：
第四获得模块，用于在所述基于所构建的每一卫星对应的距离观测方程，以及所构建的距离参照方程，确定所述待定位设备的位置信息，作为定位位置信息之后，获得通过惯性传感器所采集的惯性导航信息，其中，所述惯性传感器包括加速度计和陀螺仪：
第二确定模块，用于基于所获得的惯性导航信息以及所述定位位置信息，确定最终定位位置信息。
在一种实现方式中，所述第二确定模块，具体用于
利用预设的无迹卡尔曼滤波算法，基于所获得的惯性导航信息以及所述定位位置信息，确定最终定位位置信息。
相应于上述方法实施例，本发明实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，包括处理器610、通信接口620、存储器630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信，
存储器630，用于存放计算机程序；
处理器610，用于执行存储器630上所存放的计算机程序时，实现本发明实施例所提供的上述任一所述的辅助卫星定位方法，可以包括步骤：
获得当前时刻至少三颗卫星各自对应的卫星信息，其中，每一卫星信息包括：所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息；
获得所述待定位设备当前所处位置的高度，作为当前高度，以及获得预设位置的位置信息，作为参考位置信息，其中，所述预设位置与所述待定位设备当前所处位置之间的距离大于预设距离阈值；
获得所述待定位设备前一时刻对应的位置信息，作为第一位置信息，其中，所述前一时刻为：所述当前时刻的前一时刻；
基于所述当前高度以及预设的坐标转换关系，将所述第一位置信息转化为第二位置信息；
基于每一卫星信息所包括的所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息，构建每一卫星对应的距离观测方程；
基于所述第二位置信息以及所述参考位置信息，构建距离参照方程；
基于所构建的每一卫星对应的距离观测方程，以及所构建的距离参照方程，确定所述待定位设备的位置信息，作为定位位置信息。
本发明实施例中，可以基于至少三颗卫星各自对应的距离观测方程，以及基于待定位设备的当前高度，以及待定位设备前一时刻对应的第一位置信息，确定得到第二位置信息，进而基于第二位置信息以及参考位置信息，所构建的距离参照方程，实现当接收到三个卫星的信号时，对待定位设备的定位，并且，基于待定位设备的当前高度，以及待定位设备前一时刻对应的第一位置信息以及参考位置信息，构建距离参照方程，可以在一定程度上提高对待定位设备的定位的准确性，以实现在接收到至少3颗卫星发射的信号的情况下，提高对待定位设备的定位的准确性。
在一种实现方式中，所述预设的坐标转换关系包括：大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系；所述第一位置信息包括：第一坐标，所述第一坐标为：所述待定位设备前一时刻在所述预设空间直角坐标系下的坐标，所述预设空间直角坐标系的预设原点为：所述大地坐标系对应的原点，所述预设空间直角坐标系的预设竖轴，垂直于所述大地坐标系对应的赤道面，所述预设空间直角坐标系的预设横轴和预设纵轴所在平面为所述赤道面；
所述基于所述当前高度以及预设的坐标转换关系，将所述第一位置信息转化为第二位置信息的步骤，包括：
基于所述大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系，将所述第一坐标从所述预设空间直角坐标系转换至所述大地坐标系，得到第二坐标；
将所述当前高度替换所述第二坐标中的高度值，得到第三坐标；
基于所述大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系，将所述第三坐标从所述大地坐标系转换至所述预设空间直角坐标系，得到第四坐标。
在一种实现方式中，所述将所述第一坐标从所述预设空间直角坐标系转换至所述大地坐标系，得到第二坐标的步骤，所利用公式为：
Figure BDA0001662538390000221
其中，所述(L′,B′,H′)标识所述第二坐标，所述
Figure BDA0001662538390000222
标识所述第一坐标，所述N标识所述大地坐标系对应的预设曲率半径，所述e标识所述大地坐标系对应的预设偏心率；
Figure BDA0001662538390000223
Figure BDA0001662538390000224
所述Re标识所述大地坐标系对应的预设长半轴的长度，所述RP标识所述大地坐标系对应的预设短半轴的长度；
所述将所述当前高度替换所述第二坐标中的高度值，得到第三坐标的步骤，所利用公式为：
H′＝h；
其中，所述H′标识所述第二坐标中的高度值，所述h标识所述当前高度；
所述将所述第三坐标从所述大地坐标系转换至所述预设空间直角坐标系，得到第四坐标的步骤，所利用公式为：
Figure BDA0001662538390000231
其中，所述
Figure BDA0001662538390000232
标识所述第四坐标。
在一种实现方式中，所述基于每一卫星信息所包括的所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息，构建每一卫星对应的距离观测方程的步骤，所采用公式为：
ρj＝||sj-u||+cδt
其中，所述ρj标识第j颗卫星与所述待定位设备之间的伪距，所述sj标识第j颗卫星的位置信息，所述u标识所述待定位设备的位置信息，所述||sj-u||标识第j颗卫星与所述待定位设备之间的实际距离，所述c标识光速，所述δt标识卫星与所述待定位设备之间的钟差，其中，所述j为小于所获得的卫星信息的数量的正整数；
所述基于所述第二位置信息以及所述参考位置信息，构建距离参照方程的步骤，所采用公式为：
ρ＝||sv-u||+ερ
其中，所述
Figure BDA0001662538390000233
所述
Figure BDA0001662538390000234
标识所述第四坐标，所述sv＝(vx,vy,vz)标识所述参考位置信息，所述u＝(ux,uy,uz)标识所述定位位置信息，所述||sv-u||标识所述参考位置信息与所述定位位置信息之间的距离，所述ερ标识预设测高误差。
在一种实现方式中，在所述基于所构建的每一卫星对应的距离观测方程，以及所构建的距离参照方程，确定所述待定位设备的位置信息，作为定位位置信息的步骤之后，所述方法还包括：
获得通过惯性传感器所采集的惯性导航信息，其中，所述惯性传感器包括加速度计和陀螺仪：
基于所获得的惯性导航信息以及所述定位位置信息，确定最终定位位置信息。
在一种实现方式中，所述基于所获得的惯性导航信息以及所述定位位置信息，确定最终定位位置信息的步骤，包括：
利用预设的无迹卡尔曼滤波算法，基于所获得的惯性导航信息以及所述定位位置信息，确定最终定位位置信息。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
相应于上述方法实施例，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例所提供的上述任一所述的辅助卫星定位方法步骤。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种辅助卫星定位方法，其特征在于，所述方法包括：
获得当前时刻至少三颗卫星各自对应的卫星信息，其中，每一卫星信息包括：所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息；
获得所述待定位设备当前所处位置的高度，作为当前高度，以及获得预设位置的位置信息，作为参考位置信息，其中，所述预设位置与所述待定位设备当前所处位置之间的距离大于预设距离阈值；
获得所述待定位设备前一时刻对应的位置信息，作为第一位置信息，其中，所述前一时刻为：所述当前时刻的前一时刻；
基于所述当前高度以及预设的坐标转换关系，将所述第一位置信息转化为第二位置信息；
所述预设的坐标转换关系包括：大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系；所述第一位置信息包括：第一坐标，所述第一坐标为：所述待定位设备前一时刻在所述预设空间直角坐标系下的坐标，所述预设空间直角坐标系的预设原点为：所述大地坐标系对应的原点，所述预设空间直角坐标系的预设竖轴，垂直于所述大地坐标系对应的赤道面，所述预设空间直角坐标系的预设横轴和预设纵轴所在平面为所述赤道面；
所述基于所述当前高度以及预设的坐标转换关系，将所述第一位置信息转化为第二位置信息的步骤，包括：
基于所述大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系，将所述第一坐标从所述预设空间直角坐标系转换至所述大地坐标系，得到第二坐标；
将所述当前高度替换所述第二坐标中的高度值，得到第三坐标；
基于所述大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系，将所述第三坐标从所述大地坐标系转换至所述预设空间直角坐标系，得到第四坐标；
基于每一卫星信息所包括的所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息，构建每一卫星对应的距离观测方程，所采用公式为：
ρj＝||sj-u||+cδt
其中，所述ρj标识第j颗卫星与所述待定位设备之间的伪距，所述sj标识第j颗卫星的位置信息，所述u标识所述待定位设备的位置信息，所述||sj-u||标识第j颗卫星与所述待定位设备之间的实际距离，所述c标识光速，所述δt标识卫星与所述待定位设备之间的钟差，其中，所述j为小于所获得的卫星信息的数量的正整数；
基于所述第二位置信息以及所述参考位置信息，构建距离参照方程；
基于所构建的每一卫星对应的距离观测方程，以及所构建的距离参照方程，确定所述待定位设备的位置信息，作为定位位置信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一坐标从所述预设空间直角坐标系转换至所述大地坐标系，得到第二坐标的步骤，所利用公式为：
Figure FDA0003265236610000021
其中，所述(L′,B′,H′)标识所述第二坐标，所述
Figure FDA0003265236610000022
标识所述第一坐标，所述N标识所述大地坐标系对应的预设曲率半径，所述e标识所述大地坐标系对应的预设偏心率；
Figure FDA0003265236610000023
Figure FDA0003265236610000024
所述Re标识所述大地坐标系对应的预设长半轴的长度，所述RP标识所述大地坐标系对应的预设短半轴的长度；
所述将所述当前高度替换所述第二坐标中的高度值，得到第三坐标的步骤，所利用公式为：
H′＝h；
其中，所述H′标识所述第二坐标中的高度值，所述h标识所述当前高度；
所述将所述第三坐标从所述大地坐标系转换至所述预设空间直角坐标系，得到第四坐标的步骤，所利用公式为：
Figure FDA0003265236610000031
其中，所述
Figure FDA0003265236610000032
标识所述第四坐标。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述基于所述第二位置信息以及所述参考位置信息，构建距离参照方程的步骤，所采用公式为：
ρ＝||sv-u||+ερ
其中，所述
Figure FDA0003265236610000033
所述
Figure FDA0003265236610000034
标识第四坐标，所述sv＝(vx,vy,vz)标识所述参考位置信息，所述u＝(ux,uy,uz)标识所述定位位置信息，所述||sv-u||标识所述参考位置信息与所述定位位置信息之间的距离，所述ερ标识预设测高误差。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在所述基于所构建的每一卫星对应的距离观测方程，以及所构建的距离参照方程，确定所述待定位设备的位置信息，作为定位位置信息的步骤之后，所述方法还包括：
获得通过惯性传感器所采集的惯性导航信息，其中，所述惯性传感器包括加速度计和陀螺仪：
基于所获得的惯性导航信息以及所述定位位置信息，确定最终定位位置信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所获得的惯性导航信息以及所述定位位置信息，确定最终定位位置信息的步骤，包括：
利用预设的无迹卡尔曼滤波算法，基于所获得的惯性导航信息以及所述定位位置信息，确定最终定位位置信息。
6.一种辅助卫星定位装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获得模块，用于获得当前时刻至少三颗卫星各自对应的卫星信息，其中，每一卫星信息包括：所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息；
第二获得模块，用于获得所述待定位设备当前所处位置的高度，作为当前高度，以及获得预设位置的位置信息，作为参考位置信息；
第三获得模块，用于获得所述待定位设备前一时刻对应的位置信息，作为第一位置信息，其中，所述前一时刻为：所述当前时刻的前一时刻；
转化模块，用于基于所述当前高度以及预设的坐标转换关系，将所述第一位置信息转化为第二位置信息；
所述预设的坐标转换关系包括：大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系；所述第一位置信息包括：第一坐标，所述第一坐标为：所述待定位设备前一时刻在所述预设空间直角坐标系下的坐标，所述预设空间直角坐标系的预设原点为：所述大地坐标系对应的原点，所述预设空间直角坐标系的预设竖轴，垂直于所述大地坐标系对应的赤道面，所述预设空间直角坐标系的预设横轴和预设纵轴所在平面为所述赤道面；
所述转化模块包括
第一转换单元，用于基于所述大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系，将所述第一坐标从所述预设空间直角坐标系转换至所述大地坐标系，得到第二坐标；
替换单元，用于将所述当前高度替换所述第二坐标中的高度值，得到第三坐标；
第二转换单元，用于基于所述大地坐标系与预设空间直角坐标系之间的坐标转换关系，将所述第三坐标从所述大地坐标系转换至所述预设空间直角坐标系，得到第四坐标；
第一构建模块，用于基于每一卫星信息所包括的所对应卫星与待定位设备之间的伪距和所对应卫星的位置信息，构建每一卫星对应的距离观测方程，所采用公式为：
ρj＝||sj-u||+cδt
其中，所述ρj标识第j颗卫星与所述待定位设备之间的伪距，所述sj标识第j颗卫星的位置信息，所述u标识所述待定位设备的位置信息，所述||sj-u||标识第j颗卫星与所述待定位设备之间的实际距离，所述c标识光速，所述δt标识卫星与所述待定位设备之间的钟差，其中，所述j为小于所获得的卫星信息的数量的正整数；
第二构建模块，用于基于所述第二位置信息以及所述参考位置信息，构建距离参照方程；
第一确定模块，用于基于所构建的每一卫星对应的距离观测方程，以及所构建的距离参照方程，确定所述待定位设备的位置信息，作为定位位置信息。
7.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的计算机程序时，实现权利要求1-5任一所述的辅助卫星定位方法步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一所述的辅助卫星定位方法步骤。
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