CN111458729A - 卫星定位方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
卫星定位方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供一种卫星定位方法、装置、电子设备和存储介质,根据预设的初始截止角和各可用卫星的仰角,对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第一筛选结果,根据第一筛选结果对初始截止角进行调整,并根据调整后的截止角对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果,根据第二筛选结果进行定位解算,既可以避免截止角过低引入较大的大气误差延迟和多径效应导致定位精度差,还可以避免截止角过高导致可用卫星数较少使得定位精度差甚至无法定位情况,提高了定位精度。
Description
技术领域
本申请涉及卫星定位,特别是涉及一种卫星定位方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
全球导航卫星***(Global Navigation Satellite System,GNSS)能迅速、准确、全天候地提供定位、导航和授时信息,近年来得到广泛的应用。
由于低仰角卫星的大气延迟误差较大且更容易出现多径效应,从而导致定位误差偏移较大。现有GNSS的定位算法中,一般是设定一个固定截止角(一般是10°左右),以保证仰角在设定的固定截止角以下的卫星不参与定位解算,从而保证定位精度不受伪距观测值质量较差的低仰角卫星影响。
但是,采用上述方法进行定位解算时,仍然会有部分卫星存在较大的大气延迟误差和多径效应,从而导致最终的GNSS定位精度较差。
发明内容
本申请实施例提供了一种卫星定位方法、装置、电子设备和存储介质,可以卫星定位精度。
一种卫星定位方法,包括:
根据预设的初始截止角和各可用卫星的仰角,对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第一筛选结果;所述第一筛选结果包括筛选通过的可用卫星的数目;
根据第一筛选结果对所述初始截止角进行调整,并根据调整后的截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果;
根据所述第二筛选结果进行定位解算。
在其中一个实施例中,所述根据第一筛选结果对所述初始截止角进行调整,并根据调整后的截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果,包括:
若所述第一筛选结果为筛选通过的可用卫星的数量大于预设数量阈值,则将初始截止角增大预设的第一调整值,得到第一截止角;
根据所述第一截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果。
在其中一个实施例中,所述根据所述第一截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果,包括:
从所述当前所有的可用卫星中,根据所述第一截止角获取目标可用卫星的数目;所述目标可用卫星的仰角大于所述第一截止角;
若所述目标可用卫星的数目大于所述预设数量阈值,则将所述第一截止角增大预设的第二调整值,得到更新后的第一截止角,并返回执行所述从所述当前所有的可用卫星中,根据所述第一截止角获取目标可用卫星的数目的步骤,直到所述目标可用卫星的数目小于或等于所述预设数量阈值为止,将最后一次更新的第一截止角减小所述第二调整值,得到第二截止角;
根据所述第二截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到所述第二筛选结果;所述第二筛选结果包括仰角大于所述第二截止角的可用卫星的数据。
在其中一个实施例中,所述将所述第一截止角增大预设的第二调整值,得到更新后的第一截止角,包括:
若所述第一截止角小于预设的截止角上限值,则将所述第一截止角增大预设的第二调整值,得到更新后的第一截止角。
在其中一个实施例中,所述将最后一次更新的第一截止角减小所述第二调整值,得到第二截止角,包括:
若所述最后一次更新的第一截止角大于所述初始截止角,则将所述最后一次更新的第一截止角减小所述第二调整值,得到第二截止角。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
若所述目标可用卫星的数目小于或等于所述预设数量阈值,则将所述第一截止角减小所述第一调整值,得到第三截止角;
根据所述第三截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到所述第二筛选结果;所述第二筛选结果包括仰角大于所述第三截止角的可用卫星的数据。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
若所述第一筛选结果为筛选通过的可用卫星的数量小于或等于所述预设数量阈值,则根据所述筛选通过的可用卫星的数据进行定位解算。
在其中一个实施例中,所述根据预设的初始截止角和各可用卫星的仰角,对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第一筛选结果,包括:
将所述初始截止角和各可用卫星的仰角进行比较,将仰角大于所述初始截止角的可用卫星的数目确定为所述第一筛选结果。
在其中一个实施例中,所述第二筛选结果包括仰角大于所述调整后的截止角的可用卫星的数据;所述根据所述第二筛选结果进行定位解算,包括:
采用最小二乘法或卡尔曼滤波算法,根据所述仰角大于所述调整后的截止角的可用卫星的数据进行定位解算。
一种卫星定位装置,包括:
第一筛选模块,用于根据预设的初始截止角和各可用卫星的仰角,对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第一筛选结果;所述第一筛选结果包括筛选通过的可用卫星的数目;
第二筛选模块,用于根据第一筛选结果对所述初始截止角进行调整,并根据调整后的截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果;
定位模块,用于根据所述第二筛选结果进行定位解算。
一种电子设备,包括存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行上述任一项所述的卫星定位方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法的步骤。
本申请实施例提供的卫星定位方法、装置、电子设备和存储介质,根据预设的初始截止角和各可用卫星的仰角,对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第一筛选结果,根据第一筛选结果对初始截止角进行调整,并根据调整后的截止角对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果,根据第二筛选结果进行定位解算,可以根据初始截止角对可用卫星进行筛选,根据筛选通过的可用卫星的数目自适应的调整截止角,并根据调整后的截止角再一次对可用卫星进行筛选,使得截止角与当前实际定位环境更加的匹配,既可以避免截止角过低引入较大的大气误差延迟和多径效应导致定位精度差,还可以避免截止角过高导致可用卫星数较少使得定位精度差甚至无法定位情况,提高了定位精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,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为一个实施例中卫星定位方法的应用环境示意图;
图2为一个实施例提供的一种卫星定位方法的流程图;
图3为一个实施例提供的一种卫星定位方法的流程图;
图4为一个实施例提供的一种卫星定位方法的流程图;
图5为本申请实施例提供的一种卫星定位方法的流程图;
图6为一个实施例提供的卫星定位装置的结构框图;
图7为一个实施例提供的卫星定位装置的结构框图;
图8为一个实施例中电子设备的内部结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一客户端称为第二客户端,且类似地,可将第二客户端称为第一客户端。第一客户端和第二客户端两者都是客户端,但其不是同一客户端。
图1为一个实施例中卫星定位方法的应用环境示意图。该卫星定位方法可以应用于全球导航卫星***(Global Navigation Satellite System,GNSS)中,如图1所示,该应用环境包括接收机1和多个卫星2。该接收机1可以为GNSS接收机或者全球定位***(GlobalPositioning System,GPS)接收机等,接收机1可以接收多个导航卫星的信号,多个导航卫星可以为同一类型的卫星,也可以为不同类型的卫星。接收机根据预设的初始截止角和各可用卫星的仰角,对当前所有的可用卫星进行筛选,根据筛选通过的可用卫星的数目对所述初始截止角进行调整,并根据调整后的截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,根据筛选后的结果进行定位解算,可以自动适配调节截止角进一步提升GNSS定位精度。
图2为一个实施例提供的一种卫星定位方法的流程图。本实施例中的卫星定位方法,以运行于图1中的接收机为例进行描述。如图2所示,该方法可以包括以下步骤:
S201、根据预设的初始截止角和各可用卫星的仰角,对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第一筛选结果;第一筛选结果包括筛选通过的可用卫星的数目。
其中,初始截止角可以根据实际情况来设置,例如,初始截止角可以为10°、15°等,例如,对于环境比较开阔的场景,可以将初始截止角设置的低一些,使得接收机能接收到更多的卫星,对于障碍物较多的场景,可以将截止角设置的高一些,以减少低仰角卫星对定位解算的影响,本申请实施例中不加以限制。
在本实施例中,接收机获取到各个可用卫星的仰角后,根据初始截止角对可用卫星进行筛选,例如,可以将仰角大于初始截止角的可用卫星作为筛选通过的卫星。第一筛选结果中可以包括筛选通过的可用卫星的数目,还可以包括筛选通过的可用卫星的标识、筛选通过的可用卫星的数据等,本申请实施例中不加以限制。
S202、根据第一筛选结果对初始截止角进行调整,并根据调整后的截止角对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果。
在本实施例中,可以根据第一筛选结果对初始截止角进行调整,例如,当第一筛选结果中筛选通过的可用卫星的数目比较多时,还可以进一步增加截止角,根据增大后的截止角对当前所有的可用卫星进行筛选;或者,当第一筛选结果中筛选通过的可用卫星的数目太少,无法定位解算时,还可适当的调小截止角,根据调小后的截止角对当前所有的可用卫星进行筛选。
并且,当对初始截止角进行第一次调整之后,筛选出来的可用卫星的数目仍然不满足需求的时候,还可以对截止角再进行二次调整,直到筛选出来的可用卫星的数目满足需求为止,例如,当对初始截止角增大后,筛选出来的可用卫星的数目仍然比较多的时候,还可以再次增大截止角对可用卫星进行筛选;或者,当对初始截止角调小后,筛选出来的可用卫星的数目仍然太少的时候,还可以再次减小截止角对可用卫星进行筛选。
可选地,第二筛选结果可以包括根据调整后的截止角筛选通过的可用卫星的数目,还可以包括根据调整后的截止角筛选通过的可用卫星的标识、数据等,本申请实施例中不加以限制。
需要说明的是,可以根据每次筛选后的可用卫星的数目自适应的调整截止角,具体需要调整几次、截止角调大还是调小、以及调整的步长等,可以根据实际情况设置,本申请实施例不加以限制。
S203、根据第二筛选结果进行定位解算。
在本申请实施例中,可以根据第二筛选结果进行定位解算,例如,当第二筛选结果包括根据调整后的截止角筛选通过的可用卫星的标识时,获取标识对应的可用卫星的数据,根据可用卫星的数据进行定位解算;或者,当第二筛选结果包括根据调整后的截止角筛选通过的可用卫星的时,直接可用卫星的数据进行定位解算;或者,从根据调整后的截止角筛选通过的可用卫星中选择部分可用卫星的数据进行定位解算等,本申请实施例中不加以限制。
在本实施例中,根据上述方案选择好需要参与定位的可用卫星之后,即可开始进行定位解算。以GNSS接收机为例,GNSS接收机从本质来说也就是一个测距机,GNSS接收机是通过接收卫星发射的信号,并解调计算出卫星到接收机的距离。然而,这个距离不是真实的卫星到GNSS接收机的距离,包含大量的误差,所以一般称GNSS接收机测量得到的距离为伪距。GNSS接收机测量到的伪距是通过计算卫星信号从卫星传播到GNSS接收机的时延后乘以信号传播速度(即光速c)得到,同时卫星位置是基于卫星实时播发的包含轨道参数的星历信息解算得到。
在理想的情况下,GNSS定位能够获取高精度的定位,然而实际情况显然达不到要求,测量过程中会存在大量的误差导致精度不够,这里我们将误差分成以下三类:
1.卫星端误差,实时播发的星历信息计算得到轨道信息精度不够产生误差,卫星钟存在偏差被引入伪距之中,卫星天线的相位中心偏差及相位缠绕等;
2.传播过程中误差,卫星信号到达接收机过程中会发生大气折射导致速度下降,以致传播时延增加使得伪距相对于真实距离偏大,主要包括对流程折射误差和电离层;
3.接收机端误差,接收机时钟偏差,多径效应误差,接收机天线相位中心偏差,相对论效应偏差等。
综上所述,对于每一颗卫星而言可得到方程如下:
P=R+c(Ts+Tr)+Di+Dt+ε;
其中,P代表测量得到的伪距观测值,已知,由接收机测量所得;R代表卫星到地球的真实距离,需要经过泰勒级数展开成线性方程,这里卫星坐标已知,由实时播发的卫星轨道参数计算所得,接收机坐标未知,待解算,三个未知数;Ts代表卫星钟差,已知,由实时播发的钟差相关信息计算所得;Tr代表接收机钟差,未知,待解算,一个未知数;Di代表电离层折射造成的偏差,可以通过双频消解,单频的话一般是通过模型计算将其变为已知数,对于高仰角的卫星来说,模型误差越小;Dt代表对流程折射造成的偏差,一般是通过模型计算将其变为已知数,对于高仰角的卫星来说,模型误差越小;ε代表残余误差,包括多径效应(仰角越高,多径误差越小)、测量值精度误差,模型残余误差等,一般不做处理。
综上,至少15颗可用卫星即可得到最少15个求解方程,而待解的未知数只有4个,即,接收机坐标(x,y,z)和接收机钟差(Tr),Tr随着定位***增加会增加一个***间接收机钟差,因此,根据15个求解方程完全能够满足求解要求,且由于都是高仰角的卫星,残余误差更小,求解的精度自然更高。在求解之前,我们将方程依据泰勒级数展开对方程进行线性化,然后可以采用最小二乘法或者卡尔曼滤波法得到定位最优解。
本申请实施例提供的卫星定位方法,根据预设的初始截止角和各可用卫星的仰角,对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第一筛选结果,根据第一筛选结果对初始截止角进行调整,并根据调整后的截止角对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果,根据第二筛选结果进行定位解算,可以根据初始截止角对可用卫星进行筛选,根据筛选通过的可用卫星的数目自适应的调整截止角,并根据调整后的截止角再一次对可用卫星进行筛选,使得截止角与当前实际定位环境更加的匹配,既可以避免截止角过低引入较大的大气误差延迟和多径效应导致定位精度差,还可以避免截止角过高导致可用卫星数较少使得定位精度差甚至无法定位情况,提高了定位精度。
进一步地,在图2所示实施例的基础上,上述卫星定位方法还包括:若第一筛选结果为筛选通过的可用卫星的数量小于或等于预设数量阈值,则根据筛选通过的可用卫星的数据进行定位解算。
在本实施例中,如果通过初始截止角筛选出来的可用卫星的数量小于或等于预设数量阈值,则直接根据筛选通过的可用卫星的数据进行定位解算,无需再调整截止角,提高了定位效率。
图3为一个实施例提供的一种卫星定位方法的流程图,该实施例涉及的是根据第一筛选结果对所述初始截止角进行调整,并根据调整后的截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果的具体实现方式,如图3所示,步骤S202可以包括以下步骤:
S301、若第一筛选结果为筛选通过的可用卫星的数量大于预设数量阈值,则将初始截止角增大预设的第一调整值,得到第一截止角。
其中,第一调整值和预设数量阈值可以根据实际情况来设置,例如,第一调整值可以为3°、5°、10°等,预设数量阈值可以为10、15、20等,本申请实施例不加以限制。
在本实施例中,若根据初始截止角筛选出来的可用卫星的数目小于预设数量阈值,则将初始截止角增大第一调整值,得到第一截止角。例如,初始截止角为10°,预设数量阈值为15,第一调整值为5°,若仰角大于10°的可用卫星的数目为22,则筛选通过的可用卫星的数目22大于15,将初始截止角为10°增大到15°。
S302、根据第一截止角对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果。
在本实施例中,接收机根据第一截止角对当前所有的可用卫星进行筛选,例如,将仰角大于第一截止角的可用卫星筛选出来,并将筛选出来的可用卫星的数目、标识、数据等作为第二筛选结果。
本申请实施例提供的卫星定位方法,若第一筛选结果为筛选通过的可用卫星的数量大于预设数量阈值,则将初始截止角增大预设的第一调整值,得到第一截止角,根据第一截止角对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果,当使用初始截止角筛选出来的可用卫星的数目比较多的时候,还可以进一步调大截止角,通过调大的截止角再次对可用卫星进行筛选,进一步的避免截止角过低引入较大的大气误差延迟和多径效应导致定位精度差,减少低仰角卫星对定位解算的影响,提高了定位精度。
进一步地,为了提高定位精度,在根据第一截止角对当前所有的可用卫星进行筛选的过程中,还可以多次对截止角进行调整。如图4所示,步骤S302可以包括以下步骤:
S401、从当前所有的可用卫星中,根据第一截止角获取目标可用卫星的数目;若目标可用卫星的数目大于预设数量阈值,则执行步骤S402,若目标可用卫星的数目小于或等于预设数量阈值,则执行步骤S404。
其中,目标可用卫星的仰角大于第一截止角。
在本实施例中,将第一截止角和各可用卫星的仰角进行比较,将仰角大于第一截止角的可用卫星确定为目标可用卫星,并统计目标可用卫星的数目。
S402、将第一截止角增大预设的第二调整值,得到更新后的第一截止角,并返回执行从当前所有的可用卫星中,根据第一截止角获取目标可用卫星的数目的步骤,直到目标可用卫星的数目小于或等于预设数量阈值为止,将最后一次更新的第一截止角减小第二调整值,得到第二截止角。
其中,第二调整值可以和第一调整值相同,也可以可第一调整值不同,第二调整值可以为3°、5°、10°等,本申请实施例不加以限制。
在本实施例中,根据第一截止角对可用卫星进行筛选,若筛选出来的目标可用卫星的数目大于预设数量阈值,则继续增加截止角,用增大后的第一截止角对可用卫星进行筛选,并再一次将筛选出来的可用卫星的数目与预设数量阈值进行比较,若筛选出来的可用卫星的数目小于预设数量阈值,则将筛选出来的可用卫星的数目作为目标可用卫星的数目,若筛选出来的可用卫星的数目大于或者等于预设数量阈值,还可以继续增大截止角,直到筛选出来的可用卫星的数目小于预设数量阈值为止。
例如,以初始截止角为10°、预设数量阈值为15为例,若仰角大于10°的可用卫星数大于15颗,则将截止角增加至15°,若仰角大于15°为可用卫星数大于15颗,将截止角增加到20°进行筛选,若仰角大于20°为可用卫星数小于或等于15颗,则将截止角减小到15°,用仰角大于15°的可用卫星的数据进行定位解算。
另外,在本申请实施例中,筛选出来的可用卫星的数目小于预设数量阈值时,还可以将最后一次更新的第一截止角减小第二调整值,得到第二截止角,从而避免截止角太大,导致筛选出来的为可用卫星数目太小导致定位精度下降的问题,能够保证至少选择出预设数量阈值的可用卫星,保证定位精度。
可选地,将第一截止角增大预设的第二调整值,得到更新后的第一截止角,包括:若第一截止角小于预设的截止角上限值,则将第一截止角增大预设的第二调整值,得到更新后的第一截止角。
在本实施例中,预设的截止角上限值可以根据实际定位环境来确定,例如,该截止角上限值可以为28°、30°、32°等,可选地,还可以设置截止角下限值,例如,截止角下限值可以为10°、15°等,本实施例中不加以限制。
在本实施例中,若第一截止角小于预设的截止角上限值,则将第一截止角增大预设的第二调整值,得到更新后的第一截止角,保证第一截止角处于一定的范围内,避免应为截止角太大使得筛选出来的可用卫星太少,而导致定位精度下降的问题。
可选地,将最后一次更新的第一截止角减小第二调整值,得到第二截止角,包括:若最后一次更新的第一截止角大于初始截止角,则将最后一次更新的第一截止角减小第二调整值,得到第二截止角。
在本实施例中,若最后一次更新的第一截止角大于初始截止角,则将最后一次更新的第一截止角减小第二调整值,得到第二截止角,一般初始截止角可以为截止角的下限值,在最后一次更新的第一截止角大于初始截止角时,才将最后一次更新的第一截止角减小第二调整值,避免因为减小后的截止角小于下限值导致一些低仰角的卫星参与定位解算,从而引入较大的大气误差延迟和多径效应导致定位精度差的情况,也即,即使将截止角调小也可以保证一些低仰角的卫星不会参与定位解算,从而提高定位精度。
S403、根据第二截止角对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果;第二筛选结果包括仰角大于第二截止角的可用卫星的数据。
在本实施例中,将第二截止角和所有可用卫星的仰角进行比较,将仰角大于第二截止角的可用卫星的数据进行定位解算。
S404、将第一截止角减小第一调整值,得到第三截止角;根据第三截止角对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果。
其中,第二筛选结果包括仰角大于第三截止角的可用卫星的数据。
在本实施例中,若目标可用卫星的数目小于或等于预设数量阈值,则将第一截止角减小第一调整值,得到第三截止角,并根据第三截止角对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果。
例如,以初始截止角为10°、预设数量阈值为15为例,若仰角大于10°的可用卫星数大于15颗,则将截止角增加至15°,若仰角大于15°为可用卫星数小于或等于15颗,则将截止角减小到10°,用仰角大于10°的可用卫星的数据进行定位解算。
可选地,上述的初始截止角、第一截止角、第二截止角都可以处于[10,30]区间内,从而保证至少选出预设数量阈值的可用卫星,例如,保证至少选出15颗可用卫星进行定位解算。
本申请实施例提供的卫星定位方法,从当前所有的可用卫星中,根据第一截止角获取目标可用卫星的数目;若目标可用卫星的数目大于预设数量阈值,则将第一截止角增大预设的第二调整值,得到更新后的第一截止角,并返回执行从当前所有的可用卫星中,根据第一截止角获取目标可用卫星的数目的步骤,直到目标可用卫星的数目小于或等于预设数量阈值为止,将最后一次更新的第一截止角减小第二调整值,得到第二截止角,并根据第二截止角对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果;若目标可用卫星的数目小于或等于预设数量阈值,则将第一截止角减小第一调整值,得到第三截止角;根据第三截止角对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果,根据实际定位环境自适应的调整截止角,使得筛选出的可用卫星的数目可以满足定位精度,还可以减小甚至避免低仰角卫星引入较大的大气误差延迟和多径效应,从而提高了定位精度。
在上述图2-图4实施例的基础上,步骤S201“根据预设的初始截止角和各可用卫星的仰角,对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第一筛选结果,”包括:将初始截止角和各可用卫星的仰角进行比较,将仰角大于初始截止角的可用卫星的数目确定为第一筛选结果。
在本实施例中,可以先根据经验值设置一个初始截止角,将初始截止角和各可用卫星的仰角进行比较,统计仰角大于初始截止角的可用卫星的数目,依据该仰角大于初始截止角的可用卫星的数目判断是需要调整截止角,也即,根据当前的实际定位环境调整截止角,满足当前定位环境需求,提高定位精度。
可选地,在上述图2-图4实施例的基础上,步骤S203“第二筛选结果包括仰角大于调整后的截止角的可用卫星的数据;根据第二筛选结果进行定位解算,”包括:采用最小二乘法或卡尔曼滤波算法,根据仰角大于调整后的截止角的可用卫星的数据进行定位解算。
在本实施例中,可以采用最小二乘法,根据仰角大于调整后的截止角的可用卫星的数据进行定位解算,也可以采用卡尔曼滤波算法,根据仰角大于调整后的截止角的可用卫星的数据进行定位解算。还可以采用其它的算法进行定位解算,本领域技术人员可以根据实际场景和需求选择合适的算法。
图5为本申请实施例提供的一种卫星定位方法的流程图,如图所示,该方法可以包括以下步骤:
S501、获取当前所有可用卫星的数据。
其中,可用卫星的数据包括可用卫星的仰角。
S502、设置初始截止角。
S503、确定仰角大于当前截止角的可用卫星的数目,若该数目小于或等于预设数量阈值,则执行步骤S504,若该数目大于预设数量阈值,则执行步骤S507。
其中,当前截止角可以为初始截止角,也可以为调整后的截止角。
S504、判断当前截止角是否为初始截止角,若是,则执行步骤S509,若否,则执行步骤S505。
S505、将当前截止角减小预设调整值,得到新的当前截止角。
S506、获取仰角大于新的截止角的可用卫星的数目,并执行步骤S509。
S507、判断当前截止角是否大于预设的截止角上限值,若截止角小于截止角上限值,则执行S508,若截止角大于或等于截止角上限值,则执行S509。
S508、将截止角增大预设调整值,并返回步骤S503。
S509、采用最小二乘法或卡尔曼滤波法,根据当前截止角筛选出来的可用卫星的数据进行定位解算。
S5010、输出解算结果,并返回步骤S501。
本申请实施例提供的卫星定位方法,根据截止角对可用卫星进行筛选,并根据筛选出来的可用卫星的数目自适应的调整截止角,使得调整后的截止角符合实际定位环境的需求,既可以规避现有技术中截止角过低引入较大的大气误差延迟和多径效应,导致定位精度差的问题,也可以避免因为截止角设置过高导致可用卫星数较少,使得定位精度差甚至无法定位情况。
应该理解的是,虽然图2-图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2-图5中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
图6为一个实施例提供的卫星定位装置的结构框图。如图6所示,该装置包括:
第一筛选模块11,用于根据预设的初始截止角和各可用卫星的仰角,对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第一筛选结果;第一筛选结果包括筛选通过的可用卫星的数目;
第二筛选模块12,用于根据第一筛选结果对初始截止角进行调整,并根据调整后的截止角对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果;
定位模块13,用于根据第二筛选结果进行定位解算。
本申请实施例提供的卫星定位装置,第一筛选模块11根据预设的初始截止角和各可用卫星的仰角,对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第一筛选结果;第二筛选模块12根据第一筛选结果对初始截止角进行调整,并根据调整后的截止角对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果;定位模块13根据第二筛选结果进行定位解算,可以根据初始截止角对可用卫星进行筛选,根据筛选通过的可用卫星的数目自适应的调整截止角,并根据调整后的截止角再一次对可用卫星进行筛选,使得截止角与当前实际定位环境更加的匹配,既可以避免截止角过低引入较大的大气误差延迟和多径效应导致定位精度差,还可以避免截止角过高导致可用卫星数较少使得定位精度差甚至无法定位情况,提高了定位精度。
在其中一个实施例中,如图7所示,第二筛选模块12包括:
获取单元121,用于若所述第一筛选结果为筛选通过的可用卫星的数量大于预设数量阈值,则将初始截止角增大预设的第一调整值,得到第一截止角;
筛选单元122,用于根据所述第一截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果。
在其中一个实施例中,筛选单元122,用于从所述当前所有的可用卫星中,根据所述第一截止角获取目标可用卫星的数目;所述目标可用卫星的仰角大于所述第一截止角;若所述目标可用卫星的数目大于所述预设数量阈值,则将所述第一截止角增大预设的第二调整值,得到更新后的第一截止角,并返回执行所述从所述当前所有的可用卫星中,根据所述第一截止角获取目标可用卫星的数目的步骤,直到所述目标可用卫星的数目小于或等于所述预设数量阈值为止,将最后一次更新的第一截止角减小所述第二调整值,得到第二截止角;根据所述第二截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到所述第二筛选结果;所述第二筛选结果包括仰角大于所述第二截止角的可用卫星的数据。
在其中一个实施例中,筛选单元122,用于若所述第一截止角小于预设的截止角上限值,则将所述第一截止角增大预设的第二调整值,得到更新后的第一截止角。
在其中一个实施例中,筛选单元122,用于若所述最后一次更新的第一截止角大于所述初始截止角,则将所述最后一次更新的第一截止角减小所述第二调整值,得到第二截止角。
在其中一个实施例中,筛选单元122,用于若所述目标可用卫星的数目小于或等于所述预设数量阈值,则将所述第一截止角减小所述第一调整值,得到第三截止角;根据所述第三截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到所述第二筛选结果;所述第二筛选结果包括仰角大于所述第三截止角的可用卫星的数据。
在其中一个实施例中,定位模块13,还用于若所述第一筛选结果为筛选通过的可用卫星的数量小于或等于所述预设数量阈值,则根据所述筛选通过的可用卫星的数据进行定位解算。
在其中一个实施例中,第一筛选模块11,用于将所述初始截止角和各可用卫星的仰角进行比较,将仰角大于所述初始截止角的可用卫星的数目确定为所述第一筛选结果。
在其中一个实施例中,定位模块13,用于采用最小二乘法或卡尔曼滤波算法,根据所述仰角大于所述调整后的截止角的可用卫星的数据进行定位解算。
上述卫星定位装置的实现原理和有益效果,可参照上述卫星定位方法的实现原理和有益效果,此处不再赘述。
上述卫星定位装置中各个模块的划分仅用于举例说明,在其他实施例中,可将卫星定位装置按照需要划分为不同的模块,以完成上述卫星定位装置的全部或部分功能。
关于卫星定位装置的具体限定可以参见上文中对于卫星定位方法的限定,在此不再赘述。上述卫星定位装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
图8为一个实施例中电子设备的内部结构示意图。如图8所示,该电子设备包括通过***总线连接的处理器和存储器。其中,该处理器用于提供计算和控制能力,支撑整个电子设备的运行。存储器可包括非易失性存储介质及内存储器。非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该计算机程序可被处理器所执行,以用于实现以下各个实施例所提供的一种卫星定位方法。内存储器为非易失性存储介质中的操作***计算机程序提供高速缓存的运行环境。该电子设备可以是手机、平板电脑、PDA(Personal Digital Assistant,个人数字助理)、POS(Point of Sales,销售终端)、车载电脑、穿戴式设备等任意终端设备。
本申请实施例中提供的卫星定位装置中的各个模块的实现可为计算机程序的形式。该计算机程序可在终端或服务器上运行。该计算机程序构成的程序模块可存储在电子设备的存储器上。该计算机程序被处理器执行时,实现本申请实施例中所描述方法的步骤。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质,当所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时,使得所述处理器执行卫星定位方法的步骤。
一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行卫星定位方法。
本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM),它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种卫星定位方法,其特征在于,包括:
根据预设的初始截止角和各可用卫星的仰角,对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第一筛选结果;所述第一筛选结果包括筛选通过的可用卫星的数目;
根据第一筛选结果对所述初始截止角进行调整,并根据调整后的截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果;
根据所述第二筛选结果进行定位解算。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据第一筛选结果对所述初始截止角进行调整,并根据调整后的截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果,包括:
若所述第一筛选结果为筛选通过的可用卫星的数量大于预设数量阈值,则将初始截止角增大预设的第一调整值,得到第一截止角;
根据所述第一截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果,包括:
从所述当前所有的可用卫星中,根据所述第一截止角获取目标可用卫星的数目;所述目标可用卫星的仰角大于所述第一截止角;
若所述目标可用卫星的数目大于所述预设数量阈值,则将所述第一截止角增大预设的第二调整值,得到更新后的第一截止角,并返回执行所述从所述当前所有的可用卫星中,根据所述第一截止角获取目标可用卫星的数目的步骤,直到所述目标可用卫星的数目小于或等于所述预设数量阈值为止,将最后一次更新的第一截止角减小所述第二调整值,得到第二截止角;
根据所述第二截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到所述第二筛选结果;所述第二筛选结果包括仰角大于所述第二截止角的可用卫星的数据。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将所述第一截止角增大预设的第二调整值,得到更新后的第一截止角,包括:
若所述第一截止角小于预设的截止角上限值,则将所述第一截止角增大预设的第二调整值,得到更新后的第一截止角。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将最后一次更新的第一截止角减小所述第二调整值,得到第二截止角,包括:
若所述最后一次更新的第一截止角大于所述初始截止角,则将所述最后一次更新的第一截止角减小所述第二调整值,得到第二截止角。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述目标可用卫星的数目小于或等于所述预设数量阈值,则将所述第一截止角减小所述第一调整值,得到第三截止角;
根据所述第三截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到所述第二筛选结果;所述第二筛选结果包括仰角大于所述第三截止角的可用卫星的数据。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述第一筛选结果为筛选通过的可用卫星的数量小于或等于所述预设数量阈值,则根据所述筛选通过的可用卫星的数据进行定位解算。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预设的初始截止角和各可用卫星的仰角,对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第一筛选结果,包括:
将所述初始截止角和各可用卫星的仰角进行比较,将仰角大于所述初始截止角的可用卫星的数目确定为所述第一筛选结果。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二筛选结果包括仰角大于所述调整后的截止角的可用卫星的数据;所述根据所述第二筛选结果进行定位解算,包括:
采用最小二乘法或卡尔曼滤波算法,根据所述仰角大于所述调整后的截止角的可用卫星的数据进行定位解算。
10.一种卫星定位装置,其特征在于,包括:
第一筛选模块,用于根据预设的初始截止角和各可用卫星的仰角,对当前所有的可用卫星进行筛选,得到第一筛选结果;所述第一筛选结果包括筛选通过的可用卫星的数目;
第二筛选模块,用于根据第一筛选结果对所述初始截止角进行调整,并根据调整后的截止角对所述当前所有的可用卫星进行筛选,得到第二筛选结果;
定位模块,用于根据所述第二筛选结果进行定位解算。
11.一种电子设备,包括存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至9中任一项所述的卫星定位方法的步骤。
12.一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,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。
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