CN113031037B - 设备定位方法、装置、电子设备及计算机可读介质 - Google Patents

设备定位方法、装置、电子设备及计算机可读介质 Download PDF

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CN113031037B CN202110569484.1A CN202110569484A CN113031037B CN 113031037 B CN113031037 B CN 113031037B CN 202110569484 A CN202110569484 A CN 202110569484A CN 113031037 B CN113031037 B CN 113031037B
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Abstract

提供了一种设备定位方法、装置、电子设备及计算机可读介质，涉及定位技术领域，可应用的场景包括但不限于地图、导航、自动驾驶、智慧交通等。该方法包括：根据m‑1个第二卫星相对于第一卫星的主参考站的观测量确定每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差；根据每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差，确定目标区域基准站网和m个共视卫星之间的大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数；根据大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数生成虚拟参考站的观测数据。本申请提供的设备定位方法、装置、电子设备及计算机可读介质能够提高虚拟参考站的观测数据的精度，实现设备高精度定位。

Description

设备定位方法、装置、电子设备及计算机可读介质
技术领域
本公开涉及定位技术领域，具体而言，涉及一种设备定位方法、装置、电子设备及计算机可读介质。
背景技术
卫星定位技术领域中，例如连续运行参考站***（Continuously OperatingReference Stations，简称CORS***）是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物。当前虚拟参考站观测数据精度较差，进而导致基于虚拟参考站的观测数据的定位服务器精度较差。
因此，需要一种新的设备定位方法、装置、电子设备及计算机可读介质。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解。
发明内容
本公开实施例提供一种设备定位方法、装置、电子设备及计算机可读介质，进而至少在一定程度上提高虚拟参考站的观测数据的精度。
本公开实施例提出一种设备定位方法，包括：根据目标设备的初始位置确定目标区域基准站网，所述目标区域基准站网包括N+1个基准站，所述N+1个基准站中包括主参考站和N个目标基准站，所述主参考站和各个目标基准站之间形成N条主基线，N为大于或等于2的正整数；获取所述目标区域基准站网的m个共视卫星，m为正整数，所述m个共视卫星中包括1个第一卫星以及m-1个第二卫星；根据所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量确定每一所述第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差；根据每一所述第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的所述目标双差大气层延迟和所述双差残差，确定所述目标区域基准站网和所述m个共视卫星之间的大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数；根据所述大气层位置梯度值和所述大气层二阶影响参数生成虚拟参考站的观测数据；将所述虚拟参考站的观测数据发送至所述目标设备，以便所述目标设备根据所述虚拟参考站观测数据生成所述目标设备的位置信息。
本公开实施例提出一种设备定位装置，包括：基准站网确定模块，配置为根据目标设备的初始位置确定目标区域基准站网，目标区域基准站网包括N+1个基准站，N+1个基准站中包括主参考站和N个目标基准站，主参考站和各个目标基准站之间形成N条主基线，N为大于或等于2的正整数；共视卫星确定模块，配置为获取目标区域基准站网的m个共视卫星，m为正整数，m个共视卫星中包括1个第一卫星以及括m-1个第二卫星；网络解算模块，配置为根据所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量确定每一所述第二卫星相对第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差；误差参数确定模块，配置为根据每一所述第二卫星相对第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差，确定目标区域基准站网和m个共视卫星之间的大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数；观测数据生成模块，配置为根据大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数生成虚拟参考站的观测数据；目标设备定位模块，配置为将所述虚拟参考站的观测数据发送至所述目标设备，以便所述目标设备根据所述虚拟参考站观测数据生成所述目标设备的位置信息。
在本公开的一种示例性实施例中，目标双差大气层延迟包括双差电离层延迟，大气层位置梯度值包括电离层位置梯度值，大气层二阶影响参数包括电离层二阶影响参数；其中，误差参数确定模块包括：相对位置信息单元，配置为根据各目标基准站的坐标信息和主参考站的坐标信息，获得各目标基准站与主参考站之间的相对位置信息；权重信息单元，配置为根据双差残差和各目标基准站与主参考站之间的几何距离，获得权重信息；第一误差参数确定单元，配置为根据相对位置信息、权重信息和双差电离层延迟，获得电离层位置梯度值和电离层二阶影响参数。
在本公开的一种示例性实施例中，目标双差大气层延迟包括双差对流层延迟，大气层位置梯度值包括对流层位置梯度值，大气层二阶影响参数包括对流层二阶影响参数；其中，误差参数确定模块包括：相对位置信息单元，配置为根据各目标基准站的坐标信息和主参考站的坐标信息，获得各目标基准站与主参考站之间的相对位置信息；权重信息单元，配置为根据双差残差和各目标基准站与主参考站之间的几何距离，获得权重信息；第二误差参数确定单元，配置为根据相对位置信息、权重信息和双差对流层延迟，获得对流层位置梯度值和对流层二阶影响参数。
在本公开的一种示例性实施例中，相对位置信息单元包括：地心坐标子单元，配置为获取各目标基准站的地心坐标信息和主参考站的地心坐标信息；转换矩阵子单元，配置为获得主参考站的地心坐标系至站心坐标系的转换矩阵；相对坐标参数子单元，配置为根据各目标基准站的地心坐标信息和主参考站的地心坐标信息确定各目标基准站的相对坐标参数；相对位置信息子单元，配置为根据各目标基准站的相对坐标参数、各目标基准站的地心坐标信息、主参考站的地心坐标信息和转换矩阵，确定各目标基准站与主参考站之间的相对位置信息。
在本公开的一种示例性实施例中，大气层位置梯度值包括电离层位置梯度值和对流层位置梯度值，大气层二阶影响参数包括电离层二阶影响参数和对流层二阶影响参数；其中，观测数据生成模块包括：电离层延迟单元，配置为根据电离层位置梯度值和电离层二阶影响参数，获得虚拟参考站的双差电离层延迟；对流层延迟单元，配置为根据对流层位置梯度值和对流层二阶影响参数，获得虚拟参考站的双差对流层延迟；观测量获取单元，配置为获得所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站观测量；观测数据生成单元，配置为根据虚拟参考站的双差电离层延迟、虚拟参考站的双差对流层延迟和所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量，确定虚拟参考站的观测数据。
在本公开的一种示例性实施例中，电离层延迟单元包括：坐标信息确定子单元，配置为根据目标设备的初始位置确定虚拟参考站的坐标信息；相对坐标参数子单元，配置为根据虚拟参考站的坐标信息和主参考站的坐标信息确定虚拟参考站的相对坐标参数；电离层延迟子单元，配置为根据电离层位置梯度值、电离层二阶影响参数、虚拟参考站的坐标信息、主参考站的坐标信息和虚拟参考站的坐标参数确定虚拟参考站的双差电离层延迟。
在本公开的一种示例性实施例中，根对流层延迟单元包括：坐标信息确定子单元，配置为根据目标设备的初始位置确定虚拟参考站的坐标信息；相对坐标参数子单元，配置为根据虚拟参考站的坐标信息和主参考站的坐标信息确定虚拟参考站的相对坐标参数；对流层延迟子单元，配置为根据对流层位置梯度值、对流层二阶影响参数、虚拟参考站的坐标信息、主参考站的坐标信息和虚拟参考站的坐标参数确定虚拟参考站的双差对流层延迟。
在本公开的一种示例性实施例中，相邻目标基准站之间形成N条相邻基线；其中，网络解算模块包括：初始双差大气层延迟单元，配置为根据所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量确定每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的初始双差大气层延迟；双差模糊度单元，配置为根据所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量确定每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的双差模糊度和各相邻基线的双差模糊度；计数向量单元，配置为根据各第二卫星相对第一卫星的各主基线的双差模糊度和各相邻基线的双差模糊度确定计数向量，计数向量中包括N个计数指标；异常值确定单元，配置为若计数向量中第n个计数指标的目标值大于计数阈值，则确定每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的初始双差大气层延迟中第n个主基线的初始双差大气层延迟为异常值，n为大于或等于1且小于或等于N的正整数；目标双差大气层延迟单元配置为将剔除异常值后的初始双差大气层延迟作为目标双差大气层延迟。
在本公开的一种示例性实施例中，计数向量单元包括：计数指标初始值子单元，配置为确定计数向量中N个计数指标的初始值；第一增量运算子单元，配置为若各个第二卫星相对第一卫星的第q个主基线的双差模糊度与第q+1个主基线的双差模糊度的差值不等于第q个基准站和第q+1个基准站之间的相邻基线的双差模糊度，则对第q个计数指标和第q+1个计数指标进行增量运算，q为大于或等于1且小于N的正整数；第二增量运算子单元，配置为若各个第二卫星相对第一卫星的第N个主基线的双差模糊度与第1个主基线的双差模糊度的差值不等于第N个基准站和第1个基准站之间的相邻基线的双差模糊度，则对第N个计数指标和第1个计数指标进行增量运算；计数向量目标值确定子单元，配置为根据增量运算结果，确定N个计数指标的目标值。
在本公开的一种示例性实施例中，设备定位装置还包括：坐标信息获取模块，配置为获得目标区域基准站网中的N+1个基准站的坐标信息；空间二分树生成模块，配置为根据N+1个基准站的坐标信息对N+1个基准站划分为空间二分树；主参考站确定模块，配置为根据目标设备的初始位置对空间二分树进行搜索，获得与目标设备的初始位置距离匹配的基准站，并将其确定为主参考站。
在本公开的一种示例性实施例中，基准站网确定模块包括以下单元中的至少一项：第一基准站组网单元，配置为将与目标设备之间的信号强度大于信号强度阈值的备选基准站确定为目标区域基准站网中的基准站；第二基准站组网单元，配置为将中心位置与目标设备的初始位置重合的备选基准站确定为目标区域基准站网中的基准站；第三基准站组网单元，配置为将与目标设备的初始位置的距离小于距离阈值的备选基准站确定为目标区域基准站网中的基准站。
本公开实施例提出一种电子设备，包括：至少一个处理器；存储装置，用于存储至少一个程序，当至少一个程序被至少一个处理器执行时，使得至少一个处理器实现如上述实施例中的设备定位方法。
本公开实施例提出一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现如上述实施例中的设备定位方法。
根据本申请的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述的各种可选实现方式中提供的方法。
在本公开的一些实施例所提供的技术方案中，在解算获得第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差后，利用每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双残残差获得能够表征高程方向的大气层位置梯度值和能够表征大气层延迟二级变化影响的大气层二阶影响参数，并基于大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数生成虚拟参考站的观测数据，由于在进行卫星定位时考虑了高程方向和大气层延迟二级变化的影响，因此能够提高生成的虚拟参考站的观测数据的精度，以基于高精度的虚拟参考站的观测数据实现目标设备的准确定位。尤其在面对山区或大气层活跃地区的定位服务时，能够有效提高虚拟参考站的观测数据的精度，实现目标设备的高精度定位。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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示出了可以应用本公开实施例的设备定位方法或装置的示例性***架构的示意图。
图2示意性示出了根据本公开的一个实施例的设备定位方法的流程图。
图3示意性示出了根据本公开的一个实施例的目标区域基准站网的示意图。
图4示意性示出了根据本公开的一个实施例的目标区域基准站网中主基线的示意图。
图5示意性示出了根据本公开的另一个实施例的设备定位方法的流程图。
图6示意性示出了根据本公开的又一个实施例的设备定位方法的流程图。
图7示意性示出了根据本公开的再一个实施例的设备定位方法的流程图。
图8示意性示出了根据本公开的再一个实施例的设备定位方法的流程图。
图9示意性示出了根据本公开的一个实施例的目标区域基准站网中相邻基线的示意图。
图10示意性示出了根据本公开的再一个实施例的设备定位方法的流程图。
图11示意性示出了根据本公开的再一个实施例的设备定位方法的流程图。
图12示意性示出了根据本公开的再一个实施例的设备定位方法的流程图。
图13示意性示出了根据本公开的再一个实施例的设备定位方法的流程图。
图14示意性示出了连续运行参考站***的示意图。
图15示意性示出了根据本公开的一实施例的设备定位装置的框图。
图16示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在至少一个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
相关技术中，全球卫星导航***（the Global Navigation Satellite System，GNSS）也称为全球导航卫星***，是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位***。常见***有GPS（GlobalPositioning System，全球定位***）、北斗卫星导航***（BeiDou Navigation SatelliteSystem，BDS）、全球卫星导航***（GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM，GLONASS）和GALILEO（伽利略）四大卫星导航***。最早出现的是GPS。随着近年来BDS、GLONASS***全面服务的开启，尤其是BDS***在民用领域发展越来越快。卫星导航***已经在航空、航海、通信、人员跟踪、消费娱乐、测绘、授时、车辆监控管理和汽车导航与信息服务等方面广泛使用，而且总的发展趋势是为实时应用提供高精度服务。
CORS***的简要示意图如图14所示，其中CORS***的基准站网可包括多个基准站1410。流动站1420（即目标设备）可以是用户终端，因此也可以称之为用户站或者移动站。
虚拟参考站技术（Virtual Reference Station，简称VRS）也称虚拟基准站技术，是一种网络实时动态测量（Real - time kinematic，RTK）技术，通过在某一区域内建立构成网状覆盖的多个基准站，在目标设备附近建立一个虚拟参考站，根据周围各基准站上的实际观测值算出该虚拟参考站的虚拟观测值，实现用户站的高精度定位；虚拟参考站技术主要包括控制中心1430、基准站1410和流动站1420。与常规的RTK测量技术不同，VRS网络各基准站不直接向流动站1420发送任何改正信息，而是将所有的原始数据通过数据通讯线发给控制中心1430。同时，流动站1420在工作前，先通过GSM的短信息功能向控制中心发送一个概略坐标（即目标设备的初始位置），控制中心1430收到目标设备的初始位置后，根据目标设备的初始位置，由控制中心1430中的计算机自动选择最佳的一组基准站，根据这些站基于全球导航卫星***1440的观测量发出来的信息，整体地改正GPS的轨道误差、电离层、对流层和大气折射引起的误差，将高精度的差分信号（即图中校正数据1401）发送给移动站。这个差分信号的效果相当于在移动站旁边，生成一个虚拟的基准站作为该目标设备的虚拟参考站，从而解决了RTK作业距离上的限制问题，并保证了用户的精度。与传统的RTK技术相比，VRS提高了***的可靠性，提高了定位精度，扩大有效工作范围。
然而，目前的虚拟参考站技术对双差大气延迟均是等权处理，且并未考虑高程方向和大气层延迟二阶变化的影响，在山区或电离层活跃地区生成的虚拟参考站观测数据精度较差，进而导致基于虚拟参考站的观测数据的定位服务器精度较差。
因此，需要一种新的设备定位方法、装置、电子设备及计算机可读介质。
图1示出了可以应用本公开实施例的设备定位方法或装置的示例性***架构的示意图。
如图1所示，***架构可以包括地面参考站***110（CORS***）、高精定位服务平台120、用户终端130（目标设备）和导航卫星140。地面参考站***110可包括多个基准站111。高精定位服务平台120中可包括一个或多个服务器（图中未示出）。地面参考站***（CORS***）110基于与导航卫星140的通信数据生成原始观测数据101，高精定位服务平台120通过接收地面参考站***110发送的原始观测数据101，并基于原始观测数据101生成虚拟参考站的观测数据，并向用户终端130进行差分服务播发和位置上报。其中，位置上报是可选的。
应该理解，图1中的用户终端130的具体设备、服务器、导航卫星140、基准站111的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的用户终端、导航卫星和基准站。比如高精度定位服务平台120可以是多个服务器组成的服务器集群等。
用户可以使用用户终端130与高精度定位服务平台120交互，以接收或发送消息等。用户终端130可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于车载设备131、无人飞行器132、智能手机133、平板电脑、便携式计算机、台式计算机、可穿戴设备、虚拟现实设备、智能家居等等。
服务器可以是提供各种服务的服务器。例如用户终端130向服务器上传目标设备的初始位置。服务器可以根据目标设备的初始位置确定目标区域基准站网，所述目标区域基准站网包括N+1个基准站，所述N+1个基准站中包括主参考站和N个目标基准站，所述主参考站和各个目标基准站之间形成N条主基线，N为大于或等于2的正整数；获取所述目标区域基准站网的m个共视卫星，m为正整数，所述m个共视卫星中包括1个第一卫星以及第一卫星m-1个第二卫星；根据所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量确定每一第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差；根据每一第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的所述目标双差大气层延迟和所述双差残差，确定所述目标区域基准站网和所述m个共视卫星之间的大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数；根据所述大气层位置梯度值和所述大气层二阶影响参数生成虚拟参考站的观测数据。服务器将虚拟参考站的观测数据反馈给用户终端130，进而用户终端130可以根据所述虚拟参考站观测数据生成所述目标设备的位置信息，从而可以基于高精度的虚拟参考站的观测数据进行用户终端130的精确定位。其中，m个共视卫星可为图1中导航卫星140中的m个导航卫星。
进一步地，本公开实施例中所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量、每一第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差、目标区域基准站网和所述m个共视卫星之间的大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数以及虚拟参考站的观测数据等数据可存入区块链（Blockchain）中。区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链，本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块。区块链可以包括区块链底层平台、平台产品服务层以及应用服务层。
区块链底层平台可以包括用户管理、基础服务、智能合约以及运营监控等处理模块。其中，用户管理模块负责所有区块链参与者的身份信息管理，包括维护公私钥生成（账户管理）、密钥管理以及用户真实身份和区块链地址对应关系维护（权限管理）等，并且在授权的情况下，监管和审计某些真实身份的交易情况，提供风险控制的规则配置（风控审计）；基础服务模块部署在所有区块链节点设备上，用来验证业务请求的有效性，并对有效请求完成共识后记录到存储上，对于一个新的业务请求，基础服务先对接口适配解析和鉴权处理（接口适配），然后通过共识算法将业务信息加密（共识管理），在加密之后完整一致的传输至共享账本上（网络通信），并进行记录存储；智能合约模块负责合约的注册发行以及合约触发和合约执行，开发人员可以通过某种编程语言定义合约逻辑，发布到区块链上（合约注册），根据合约条款的逻辑，调用密钥或者其它的事件触发执行，完成合约逻辑，同时还提供对合约升级注销的功能；运营监控模块主要负责产品发布过程中的部署、配置的修改、合约设置、云适配以及产品运行中的实时状态的可视化输出，例如：告警、监控网络情况、监控节点设备健康状态等。
平台产品服务层提供典型应用的基本能力和实现框架，开发人员可以基于这些基本能力，叠加业务的特性，完成业务逻辑的区块链实现。应用服务层提供基于区块链方案的应用服务给业务参与方进行使用。
图2示意性示出了根据本公开的一个实施例的设备定位方法的流程图。本公开实施例所提供的方法可以由任意具备计算处理能力的电子设备处理，例如上述图1实施例中的服务器和/或用户终端130，在下面的实施例中，以服务器为执行主体为例进行举例说明，但本公开并不限定于此。
如图2所示，本公开实施例提供的设备定位方法可以包括以下步骤。
在步骤S210中，根据目标设备的初始位置确定目标区域基准站网，目标区域基准站网包括N+1个基准站，N+1个基准站中包括主参考站和N个目标基准站，主参考站和各个目标基准站之间形成N条主基线，N为大于或等于2的正整数。
本公开实施例中，目标设备可为需要进行定位的终端用户，例如图3所示附图标记310，其可以对应一用户终端130。该目标设备可例如为可移动电话、车载电子设备、便携式电脑等，本公开对此并不作特殊限定。目标设备的初始位置可为目标设备根据其内部已有数据确定的与其真实位置的误差大于误差阈值（可以根据实际情况设置）的一位置信息，即该目标设备的初始位置可能误差较大，无法体现该目标设备的真实位置。
如图3所示，目标区域基准站网中的N+1个基准站可包括：基准站A、基准站B1、基准站B2和基准站B3，即N=3。其中，假设基准站A为主参考站，基准站B1、B2和B3为目标基准站。主基线可包括：AB1、AB2和AB3，即N（N=3）条主基线。图3中所示的目标区域基准站网的主基线的示意图可如图4所示。
在示例性实施例中，可在N+1个基准站中确定主参考站。主参考站可通过如下方式确定：获得目标区域基准站网中的N+1个基准站的坐标信息；根据N+1个基准站的坐标信息将N+1个基准站划分为空间二分树；根据目标设备的初始位置对空间二分树进行搜索，获得与目标设备的初始位置距离匹配的基准站，并将其确定为主参考站。
其中，空间二分树（Binary space partitioning）可例如为高维索引树形数据结构（K-dimensional tree，Kd-tree，K维树），该K维树是在K维欧几里德空间组织点的数据结构，K正整数。K维树是每个节点都为K维点的二叉树。所有非叶子节点可以视作用一个超平面把空间分割成两个半空间。节点左边的子树代表在超平面左边的点，节点右边的子树代表在超平面右边的点。
选择超平面的方法可以如下：每个节点都与K维中垂直于超平面的那一维有关。因此，如果选择按照x轴划分，所有x值小于指定值的节点都会出现在左子树，所有x值大于指定值的节点都会出现在右子树。这样，超平面可以用该x值来确定，其法线为x轴的单位向量。在根据目标设备的初始位置对空间二分树进行搜索时，可将目标设备的初始位置作为输入点，基于空间二分树进行最邻近搜索，求解获得主参考站，以使该主参考站与目标设备的初始位置距离为各基准站中最小的。
在步骤S220中，获取目标区域基准站网的m个共视卫星，m为正整数，m个共视卫星中包括1个第一卫星以及m-1个第二卫星。
本公开实施例中，目标区域基准站网的m个共视卫星是指，该目标区域基准站网中，每个基准站都能进行通信和观测到的导航卫星。其中，可根据各共视卫星的高度角和信噪比在m个共视卫星中确定第一卫星（第一卫星或称参考卫星）。例如可对每个共视卫星的高度角和信噪比进行加权求和，并将加权求和的值最大的共视卫星确定为第一卫星。其中，高度角的权重可设置为大于信噪比的权重。高度角，是指太阳高度角，即从一点至观测目标的方向线与水平面间的夹角。高度角是三角高程测量中计算两点间高差的主要观测量。m个共视卫星中除第一卫星外的m-1个共视卫星命名为第二卫星。
在示例性实施例中，根据目标设备的初始位置确定目标区域基准站网可包括以下1-3项中的至少一项：
1、将与目标设备之间的信号强度大于信号强度阈值（可根据实际需求设置）的备选基准站确定为目标区域基准站网中的基准站。
本公开实施例中，可从若干备选基准站中挑选N+1个备选基准站作为目标区域基准站网中的N+1个基准站。该N+1个备选基准站与目标设备之间的信号强度大于信号强度阈值。
2、将中心位置与目标设备的初始位置重合的备选基准站确定为目标区域基准站网中的基准站。
本公开实施例中，可从若干备选基准站中挑选N+1个备选基准站作为目标区域基准站网中的N+1个基准站。该N+1个备选基准站的最小外接圆的圆心位置为该N+1个备选基准站的中心位置。其中，该N+1个备选基准站的中心位置与目标设备的初始位置重合。
3、将与目标设备的初始位置的距离小于距离阈值（可根据实际需求设置）的备选基准站确定为目标区域基准站网中的基准站。
本公开实施例中，可从若干备选基准站中挑选N+1个备选基准站作为目标区域基准站网中的N+1个基准站。该N+1个备选基准站与目标设备的初始位置的距离小于距离阈值。
在示例性实施例中，还可基于上述步骤1挑选a个备选基准站，基于上述步骤2挑选b个备选基准站，基于上述步骤3挑选c个备选基准站，以获得a+b+c个备选基准站作为目标区域基准站网中的N+1个基准站。其中，a+b+c=N+1，a，b，c为大于0的整数。
其中，备选基准站可为CORS***中记录的所有基准站。
在步骤S230中，根据m-1个第二卫星相对述第一卫星的主参考站的观测量确定每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差。
本公开实施例中，可基于m-1个第二卫星相对于第一卫星的主参考站的观测量对目标区域基准站网进行RTK解算。其中m-1个第二卫星相对于第一卫星的主参考站的观测量可包括伪距观测量和载波相位观测量。RTK解算是实时处理两个基准站的观测量的差分方法。每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差可参见式（1）、式（2）、式（11）。
在步骤S240中，根据每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差，确定目标区域基准站网和m个共视卫星之间的大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数。
本公开实施例中，可基于双差大气层延迟、双差残差、大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数联立方程，并对大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数进行最小二乘求解，获得该大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数的最小二乘估计值。其中，联立的方程可参考下文中的式（8）、式（9）、式（13）和式（14）。在联立方程的求解过程中，可将双差大气层延迟视作因变量，各主基线中主参考站和目标基准站之间的相对位置信息视作自变量，大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数视作待求解系数进行方程的联立。在最小二乘估计过程中，可根据各主基线的双差残差确定各主基线中目标各目标基准站的权重，进行最小二乘加权估计。本步骤中，通过拟设的大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数能够反映高程方向和大气层延迟二阶变化对双差大气层延迟的影响。具体可参考图5、图6实施例，此处不再赘述。
在步骤S250中，根据大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数生成虚拟参考站的观测数据。
本公开实施例中，可基于第一卫星相对主参考站的观测值、虚拟参考站相对第一卫星的几何距离、主参考站相对第一卫星的观测数据、大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数确定虚拟参考站的观测数据。其中，在观测值包括伪距观测值和载波相位观测值时，虚拟参考站的观测数据可包括伪距观测数据和载波相位观测数据。在确定虚拟参考站相对第一卫星的几何距离时，可根据目标设备的初始位置确定虚拟参考站的坐标信息，并基于虚拟参考站的坐标信息和第一卫星的坐标信息确定该虚拟参考站相对第一卫星的几何距离。具体可参考图7所示实施例。
在步骤S260中，将虚拟参考站的观测数据发送至目标设备，以便目标设备根据虚拟参考站的观测数据生成目标设备的位置信息。
本公开实施方式提供的设备定位方法，在解算获得第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差后，利用每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差获得能够表征高程方向的大气层位置梯度值和能够表征大气层延迟二级变化影响的大气层二阶影响参数，并基于大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数生成虚拟参考站的观测数据，由于在进行卫星定位时考虑了高程方向和大气层延迟二级变化的影响，因此能够提高生成的虚拟参考站的观测数据的精度，以基于高精度的虚拟参考站的观测数据实现目标设备的准确定位。尤其在面对山区或大气层活跃地区的定位服务时，能够有效提高虚拟参考站的观测数据的精度，实现目标设备的高精度定位。
图5示意性示出了根据本公开的另一个实施例的设备定位方法的流程图。
在本实施例中，目标双差大气层延迟可包括双差电离层延迟，大气层位置梯度值可包括电离层位置梯度值，大气层二阶影响参数可包括电离层二阶影响参数。且假设m个共视卫星中，第j个共视卫星为第一卫星，j为大于或等于1且小于或等于m的正整数。
本公开实施例中，双差电离层延迟可表示为：
Figure 989910DEST_PATH_IMAGE001
（1）
其中，
Figure 438209DEST_PATH_IMAGE002
表示由第i个共视卫星（即第二卫星）相对于第一卫星j的主参考站A的伪距观测量获取到的第i个第二卫星相对第一卫星j的各主基线的双差电离层延迟，
Figure 250570DEST_PATH_IMAGE003
表示由第i个第二卫星相对第一卫星j的主参考站A的伪距观测量获得的ABn主基线的双差电离层延迟，n为大于0且小于或等于N的整数，Bn表示目标区域基准站网中的第n个目标基准站。
Figure 911358DEST_PATH_IMAGE004
表示由第i个共视卫星相对于第一卫星j的主参考站A的载波相位观测量获取到的第i个第二卫星相对第一卫星j的各主基线的双差电离层延迟，
Figure 256889DEST_PATH_IMAGE005
表示由第i个第二卫星相对第一卫星j的主参考站A的载波相位观测量获得的ABn主基线的双差电离层延迟向量。
步骤S230中提及的双差残差可表示为：
Figure 344931DEST_PATH_IMAGE006
（2）
其中，
Figure 143122DEST_PATH_IMAGE007
表示由第i个共视卫星相对于第一卫星j的主参考站A的伪距观测量获取到第i个第二卫星相对第一卫星j的各主基线的伪距双差残差，
Figure 873181DEST_PATH_IMAGE008
表示由第i个第二卫星相对第一卫星j的主参考站A的伪距观测量获得的ABn主基线的伪距双差残差。
Figure 807639DEST_PATH_IMAGE009
表示由第i个共视卫星的载波相位观测量获取到第i个第二卫星相对第一卫星j的各主基线的载波相位双差残差，
Figure 332161DEST_PATH_IMAGE010
表示第i个第二卫星相对第一卫星j的载波相位观测量获得的ABn主基线的载波相位双差残差。基于式（2）双差残差可包括伪距双差残差和载波相位双差残差。
如图5所示，上述图2实施例中的步骤S240可以进一步包括以下步骤。
在步骤S510中，根据各目标基准站的坐标信息和主参考站的坐标信息，获得各目标基准站与主参考站之间的相对位置信息。
本公开实施例中，相对位置信息用于表征各主基线中，目标基准站和主参考站之间的相对位置的大小。
在示例性实施例中，可获取各目标基准站的地心坐标（Earth-Centered，Earth-Fixed，简称ECEF坐标）信息和主参考站的地心坐标信息；获得主参考站的地心坐标系（ECEF坐标系）至站心坐标系的转换矩阵；根据各目标基准站的地心坐标信息和主参考站的地心坐标信息确定各目标基准站的相对坐标参数；根据各目标基准站的相对坐标参数、各目标基准站的地心坐标信息、主参考站的地心坐标信息和转换矩阵，确定各目标基准站与主参考站之间的相对位置信息。
其中，ECEF坐标系是以地球为中心的一个笛卡尔坐标系，也称为“普通地表”***，在该坐标系中，X，Y，Z表示坐标位置，例如，（0，0，0）点表示地球质心。站心坐标系（Earth-fixed coordinate system，也可称为站点坐标系、东-北-天坐标系）用于需了解以观察者为中心的其他物体运动规律，如接收机可见GPS卫星的视角、方位角及距离等，需要用到站心坐标系。
本公开实施例中，对于N个主基线，各目标基准站与主参考站之间的相对位置信息可表示如下：
Figure 352070DEST_PATH_IMAGE011
（3）
Figure 620240DEST_PATH_IMAGE012
（4）
其中，主参考站A由ECEF坐标系转换至站心坐标系的转换矩阵为
Figure 173319DEST_PATH_IMAGE013
。
Figure 134322DEST_PATH_IMAGE014
为主参考站的地心坐标信息，
Figure 641526DEST_PATH_IMAGE015
为目标基准站
Figure 182229DEST_PATH_IMAGE016
的地心坐标信息，n为大于或等于1且小于或等于N的正整数。
Figure 356858DEST_PATH_IMAGE017
为目标基准站
Figure 223183DEST_PATH_IMAGE016
的相对坐标参数。
在步骤S520中，根据双差残差和各目标基准站与主参考站之间的几何距离，获得权重信息。
本公开实施例中，可根据各主基线中，对目标基准站的双差残差的绝对值进行指数函数运算，获得指数运算结果；对目标基准站与主参考站之间的几何距离进行平方运算，获得平方运算结果；并利用指数运算结果和平方运算结果确定权重信息。
例如，对于第n个主基线，其权重信息
Figure 217684DEST_PATH_IMAGE018
可表示如下式：
Figure 827657DEST_PATH_IMAGE019
（5）
Figure 591214DEST_PATH_IMAGE020
（6）
Figure 894019DEST_PATH_IMAGE021
（7）
其中，
Figure 877281DEST_PATH_IMAGE022
是目标基准站
Figure 25365DEST_PATH_IMAGE016
与主参考站A之间的几何距离，
Figure 909008DEST_PATH_IMAGE008
与
Figure 117135DEST_PATH_IMAGE010
参见式（2），
Figure 86228DEST_PATH_IMAGE018
是第i个第二卫星相对第一卫星j的对应各主基线的权重信息。
Figure 38004DEST_PATH_IMAGE023
是目标基准站
Figure 776153DEST_PATH_IMAGE016
在各共视卫星的伪距观测量下的权重信息。
Figure 420761DEST_PATH_IMAGE024
是目标基准站
Figure 877150DEST_PATH_IMAGE016
在各共视卫星的载波相位观测量下的权重信息。
在步骤S530中，根据相对位置信息、权重信息和双差电离层延迟，获得电离层位置梯度值和电离层二阶影响参数。
本公开实施例中，可通过加权最小二乘算法对相对位置信息、权重信息和双差电离层延迟进行最小二乘估计运算，获得电离层位置梯度值和电离层二阶影响参数。对于由各共视卫星的伪距观测量获取到的第i个第二卫星相对第一卫星j的各主基线的双差电离层延迟向量，其可表示为：
Figure 367037DEST_PATH_IMAGE025
（8）
其中，
Figure 458227DEST_PATH_IMAGE026
为第i个第二卫星相对第一卫星j的电离层位置梯度值，
Figure 273737DEST_PATH_IMAGE027
、
Figure 951843DEST_PATH_IMAGE028
和
Figure 511000DEST_PATH_IMAGE029
为电离层二阶影响参数。
对于由各第二卫星相对于第一卫星的主参考站的载波相位观测量获取到的第i个第二卫星相对第一卫星j的各主基线的双差电离层延迟向量，其可表示为：
Figure 958162DEST_PATH_IMAGE030
（9）
对式（8）和式（9）进行加权最小二乘估计，可得：
Figure 678993DEST_PATH_IMAGE031
（10）
进而可通过式（10）可获得电离层位置梯度值和电离层二阶影响参数。
在该实施例中，基于双差残差和各目标基准站与所述主参考站之间的几何距离为各主基线设置相应的权重信息，能够为各个主基线合理定权。以提高估计精度。在解算获得第一卫星的各主基线的目标双差电离层延迟和双差残差后，利用每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的目标双差电离层延迟和双差残差获得能够表征高程方向的电离层位置梯度值和能够表征电离层延迟二级变化影响的电离层二阶影响参数，能够考虑高程方向和电离层延迟二级变化的影响，因此能够提高后续步骤中生成的虚拟参考站的观测数据的精度。尤其在面对山区或电离层活跃地区的定位服务时，能够有效提高虚拟参考站的观测数据的精度。
图6示意性示出了根据本公开的又一个实施例的设备定位方法的流程图。
在本实施例中，目标双差大气层延迟可包括双差对流层延迟，所述大气层位置梯度值可包括对流层位置梯度值，所述大气层二阶影响参数可包括对流层二阶影响参数。
当m个共视卫星中，第j个共视卫星为第一卫星。双差对流层延迟可表示为：
Figure 844395DEST_PATH_IMAGE032
（11）
其中，
Figure 941664DEST_PATH_IMAGE033
为由第i个共视卫星相对于第一卫星j的主参考站A的伪距观测量获取到的第i个第二卫星相对第一卫星j的各主基线的双差对流层延迟，
Figure 774491DEST_PATH_IMAGE034
表示第i个第二卫星相对第一卫星j的主参考站A的伪距观测量获得的ABn主基线的双差对流层延迟，n为大于0且小于或等于N的整数，
Figure 666224DEST_PATH_IMAGE035
为由第i个共视卫星相对于第一卫星j的主参考站A的载波相位观测量获取到的第i个第二卫星相对第一卫星j的各主基线的双差对流层延迟，
Figure 820387DEST_PATH_IMAGE036
表示第i个第二卫星相对第一卫星j的主参考站A的载波相位观测量获得的ABn主基线的双差对流层延迟。
如图6所示，上述图2实施例中的步骤S240可以进一步包括以下步骤。
在步骤S610中，根据各目标基准站的坐标信息和主参考站的坐标信息，获得各目标基准站与主参考站之间的相对位置信息。
本公开实施例可采取与步骤S510类似的步骤，本步骤获得的相对位置信息可表示如下：
Figure 721347DEST_PATH_IMAGE037
（12）
式（12）中各符号释义请参见式（3），此处不再赘述。
在步骤S620中，根据双差残差和各目标基准站与主参考站之间的几何距离，获得权重信息。
本公开实施例中，可根据各主基线中，对目标基准站的双差残差的绝对值进行指数函数运算，获得指数运算结果；对目标基准站与主参考站之间的几何距离进行平方运算，获得平方运算结果；并利用指数运算结果和平方运算结果确定权重信息。权重信息可表示如式（5）、式（6）和式（7）。
在步骤S630中，根据相对位置信息、权重信息和双差对流层延迟，获得对流层位置梯度值和对流层二阶影响参数。
本公开实施例中，可通过加权最小二乘算法对相对位置信息、权重信息和双差对流层延迟进行最小二乘估计运算，获得对流层位置梯度值和对流层二阶影响参数。对于由伪距观测量获取到第i个第二卫星相对第一卫星j的各主基线的双差对流层延迟向量，其可表示为：
Figure 877521DEST_PATH_IMAGE038
（13）
其中，
Figure 205735DEST_PATH_IMAGE039
为对流层位置梯度值，
Figure 345729DEST_PATH_IMAGE040
、
Figure 784801DEST_PATH_IMAGE041
和
Figure 326640DEST_PATH_IMAGE042
为对流层二阶影响参数。
对于由载波相位观测量获取到第i个第二卫星相对第一卫星j的各主基线的双差电离层延迟向量，其可表示为：
Figure 825755DEST_PATH_IMAGE043
（14）
对式（13）和式（14）进行加权最小二乘估计，可得：
Figure 187466DEST_PATH_IMAGE044
（15）
进而可通过式（15）获得电离层位置梯度值和电离层二阶影响参数。
在该实施例中，基于双差残差和各目标基准站与所述主参考站之间的几何距离为各主基线设置相应的权重信息，能够为各个主基线合理定权。以提高估计精度。在解算获得第一卫星的各主基线的目标双差对流层延迟和双差残差后，利用每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的目标双差对流层延迟和双差残差获得能够表征高程方向的对流层位置梯度值和能够表征对流层延迟二级变化影响的对流层二阶影响参数，能够考虑高程方向和对流层延迟二级变化的影响，因此能够提高后续步骤中生成的虚拟参考站的观测数据的精度。尤其在面对山区或对流层活跃地区的定位服务时，能够有效提高虚拟参考站的观测数据的精度。
图7示意性示出了根据本公开的再一个实施例的设备定位方法的流程图。
本实施例中，大气层位置梯度值可包括电离层位置梯度值（表示为式（10）中的
Figure 430228DEST_PATH_IMAGE045
）和对流层位置梯度值（表示为式（15）中的
Figure 348547DEST_PATH_IMAGE046
），所述大气层二阶影响参数可包括电离层二阶影响参数（表示为式（10）中的
Figure 752984DEST_PATH_IMAGE047
）和对流层二阶影响参数（表示为式（15）中的
Figure 867570DEST_PATH_IMAGE048
）。
如图7所示，上述图2实施例中的步骤S250可以进一步包括以下步骤。
在步骤S710中，根据电离层位置梯度值和电离层二阶影响参数，获得虚拟参考站的双差电离层延迟。
本公开实施例中，可根据目标设备的初始位置确定虚拟参考站的坐标信息；根据虚拟参考站的坐标信息和主参考站的坐标信息确定虚拟参考站的相对坐标参数；根据电离层位置梯度值、电离层二阶影响参数、虚拟参考站的坐标信息、主参考站的坐标信息和虚拟参考站的坐标参数确定虚拟参考站的双差电离层延迟。
在确定虚拟参考站的坐标信息时，可将目标设备的初始位置作为虚拟参考站的坐标信息
Figure 382865DEST_PATH_IMAGE049
。在确定相对坐标参数时，可采取与式（4）类似的计算方式。虚拟参考站的双差电离层延迟
Figure 899297DEST_PATH_IMAGE050
可由下式获得：
Figure 474635DEST_PATH_IMAGE051
（16）
其中，
Figure 76518DEST_PATH_IMAGE052
为虚拟参考站相对主参考站的相对坐标参数。
Figure 661083DEST_PATH_IMAGE052
的计算方式可参见式（4）。
在步骤S720中，根据对流层位置梯度值和对流层二阶影响参数，获得虚拟参考站的双差对流层延迟。
本公开实施例中，可根据目标设备的初始位置确定虚拟参考站的坐标信息；根据虚拟参考站的坐标信息和主参考站的坐标信息确定虚拟参考站的相对坐标参数；根据对流层位置梯度值、对流层二阶影响参数、虚拟参考站的坐标信息、主参考站的坐标信息和虚拟参考站的坐标参数确定虚拟参考站的双差对流层延迟。
其中，虚拟参考站的双差对流层延迟可由下式获得：
Figure 766442DEST_PATH_IMAGE053
（17）
在步骤S730中，获得m-1个第二卫星相对于第一卫星的主参考站的观测量。
其中，所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量可包括伪距观测量和载波相位观测量。
在步骤S740中，根据虚拟参考站的双差电离层延迟、虚拟参考站的双差对流层延迟和m-1个第二卫星相对于第一卫星的主参考站的观测量，确定虚拟参考站的观测数据。
本公开实施例中，虚拟参考站的观测数据可包括伪距观测数据和载波相位观测数据。虚拟参考站的伪距观测数据可通过下式获得：
Figure 778261DEST_PATH_IMAGE054
（18）
Figure 103325DEST_PATH_IMAGE055
（19）
其中，
Figure 226002DEST_PATH_IMAGE056
为第i个共视卫星相对于第一卫星j的主参考站A的伪距观测量。
Figure 451447DEST_PATH_IMAGE057
是虚拟参考站到第i个共视卫星的几何距离，
Figure 368587DEST_PATH_IMAGE058
是主参考站到第i个共视卫星的几何距离，
Figure 945062DEST_PATH_IMAGE059
是主参考站A到第一卫星j的几何距离。
Figure 871430DEST_PATH_IMAGE060
是虚拟参考站V到第一卫星j的几何距离。
假设j=1，即第一个共视卫星为第一卫星，则虚拟参考站的伪距虚拟观测值如下：
Figure 685802DEST_PATH_IMAGE061
（20）
本公开实施例中，虚拟参考站的载波相位观测数据可通过下式获得：
Figure 305002DEST_PATH_IMAGE062
（21）
Figure 837615DEST_PATH_IMAGE063
（22）
其中，
Figure 567673DEST_PATH_IMAGE064
为第i个共视卫星相对于第一卫星j的主参考站A的载波相位观测量。假设j=1，即第一个共视卫星为第一卫星，则虚拟参考站的载波相位虚拟观测值如下：
Figure 666DEST_PATH_IMAGE065
（23）
图8示意性示出了根据本公开的再一个实施例的设备定位方法的流程图。
本公开实施例中，相邻目标基准站之间形成N条相邻基线。如图9所示，对于基准站B1，B2，…，BN，其生成的N条相邻基线可表示为：B1B2，B2B3，B3B4，…，BN-1BN，BNB1。
如图8所示，上述图2实施例中的步骤S230可以进一步包括以下步骤。
在步骤S810中，根据m-1个第二卫星相对于第一卫星的主参考站的观测量确定每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的初始双差大气层延迟。
本公开实施例中，可通过RTK网络解算获得每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的初始双差大气层延迟。
其中，初始双差大气层延迟可参见式（1）和（11）。
在步骤S820中，根据m-1个第二卫星相对于第一卫星的主参考站的观测量确定每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的双差模糊度和各相邻基线的双差模糊度。
本公开实施例中，各主基线和各相邻基线的双差模糊度可通过RTK网络解算获得。双差模糊度可表示如下：
Figure 525189DEST_PATH_IMAGE066
（24）
其中，
Figure 810676DEST_PATH_IMAGE067
为由第i个第二卫星相对于第一卫星j的主参考站A的观测量获得的主基线A
Figure 813267DEST_PATH_IMAGE016
的双差模糊度，
Figure 867811DEST_PATH_IMAGE068
为由第i个第二卫星相对于第一卫星j的主参考站A的观测量获得的相邻基线
Figure 563235DEST_PATH_IMAGE069
的双差模糊度，此处n取大于0且小于N的正整数。
Figure 70439DEST_PATH_IMAGE070
为第i个第二卫星相对于第一卫星j的主参考站A的观测量获得的相邻基线
Figure 142301DEST_PATH_IMAGE071
的双差模糊度。
在步骤S830中，根据各第二卫星相对第一卫星的各主基线的双差模糊度和各相邻基线的双差模糊度确定计数向量，计数向量中包括N个计数指标。
本公开实施例中，计数向量
Figure 51351DEST_PATH_IMAGE072
可表示如下：
Figure 917676DEST_PATH_IMAGE073
（25）
其中，
Figure 413641DEST_PATH_IMAGE074
为第n个计数指标。
在步骤S840中，若计数向量中第n个计数指标的目标值等于剔除指标，则确定每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的初始双差大气层延迟中第n个主基线的初始双差大气层延迟为异常值，n为大于或等于1且小于或等于N的正整数。
在步骤S850中，将剔除异常值后的初始双差大气层延迟作为目标双差大气层延迟。
图10示意性示出了根据本公开的再一个实施例的设备定位方法的流程图。
本公开实施例中，主参考站和N个目标基准站形成N+1个基准站。
如图10所示，上述图8实施例中的步骤S830可以进一步包括以下步骤。
在步骤S1010中，确定计数向量中N个计数指标的初始值。
本公开实施例中，可通过下式确定计数向量中N个计数指标的初始值。
Figure 23614DEST_PATH_IMAGE075
（26）
在步骤S1020中，若各个第二卫星相对第一卫星的第q个主基线的双差模糊度与第q+1个主基线的双差模糊度的差值不等于第q个基准站和第q+1个基准站之间的相邻基线的双差模糊度，则对第q个计数指标和第q+1个计数指标进行增量运算，q为大于或等于1且小于N的正整数。
例如q=1时，各个第二卫星相对第一卫星的第q=1个主基线的双差模糊度
Figure 52750DEST_PATH_IMAGE076
与第q+1=2个主基线的双差模糊度的差值
Figure 824397DEST_PATH_IMAGE077
不等于第q=1个基准站和第q+1=2个基准站之间的相邻基线的双差模糊度
Figure 571773DEST_PATH_IMAGE078
，即
Figure 985437DEST_PATH_IMAGE079
时，则对第q=1个计数指标
Figure 603500DEST_PATH_IMAGE080
和第q+1=2个计数指标
Figure 77207DEST_PATH_IMAGE081
进行增量运算。增量可例如=1。即
Figure 780721DEST_PATH_IMAGE082
，
Figure 732496DEST_PATH_IMAGE083
。但应该理解，此处增量的数值仅为示例，本公开实施例对增量的具体数值并不作特殊限定。
又例如，当q=2时，有：若
Figure 969180DEST_PATH_IMAGE084
时，则
Figure 348209DEST_PATH_IMAGE083
，
Figure 539019DEST_PATH_IMAGE085
。
又例如，当q=N-1时，有：若
Figure 294485DEST_PATH_IMAGE086
时，则
Figure 152720DEST_PATH_IMAGE087
，
Figure 702650DEST_PATH_IMAGE088
。
在步骤S1030中，若各个第二卫星相对第一卫星的第N个主基线的双差模糊度与第1个主基线的双差模糊度的差值不等于第N个基准站和第1个基准站之间的相邻基线的双差模糊度，则对第N个计数指标和第1个计数指标进行增量运算。
本公开实施例中，各个第二卫星相对第一卫星的第N个主基线的双差模糊度
Figure 646335DEST_PATH_IMAGE089
与第1个主基线的双差模糊度
Figure 939913DEST_PATH_IMAGE076
的差值不等于第N个基准站和第1个基准站之间的相邻基线的双差模糊度
Figure 387075DEST_PATH_IMAGE090
，则对第N个计数指标
Figure 373485DEST_PATH_IMAGE091
和第1个计数指标
Figure 305932DEST_PATH_IMAGE080
进行增量运算。即当
Figure 137621DEST_PATH_IMAGE092
时，则
Figure 704869DEST_PATH_IMAGE088
，
Figure 596602DEST_PATH_IMAGE082
。
在步骤S1040中，根据增量运算结果，确定N个计数指标的目标值。
在本实施例中，在确定N个计数指标的目标值后，在后续步骤中，如图8所示实施例的步骤S840中，剔除指标可例如为2。即，第n个计数指标的目标值等于2时，则确定每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的初始双差大气层延迟中第n个主基线的初始双差大气层延迟为异常值。例如，当n-1，即若
Figure 514879DEST_PATH_IMAGE093
，则
Figure 150260DEST_PATH_IMAGE094
、
Figure 572014DEST_PATH_IMAGE095
、
Figure 900227DEST_PATH_IMAGE096
和
Figure 774642DEST_PATH_IMAGE097
为异常值需要剔除，若
Figure 479293DEST_PATH_IMAGE098
，则
Figure 519668DEST_PATH_IMAGE099
、
Figure 753203DEST_PATH_IMAGE100
、
Figure 380493DEST_PATH_IMAGE101
和
Figure 357677DEST_PATH_IMAGE102
为异常值，若
Figure 754023DEST_PATH_IMAGE103
，则
Figure 424039DEST_PATH_IMAGE104
、
Figure 273046DEST_PATH_IMAGE105
、
Figure 53920DEST_PATH_IMAGE106
和
Figure 570352DEST_PATH_IMAGE107
为异常值。
图11示意性示出了根据本公开的再一个实施例的设备定位方法的流程图。
如图11所示，本公开实施例提供的设备定位方法可以包括如下步骤。
在步骤S1110中，根据目标设备的初始位置确定目标区域基准站网。
在步骤S1120中，选择距离目标设备的初始位置最近的基准站作为主参考站。
本公开实施例中，可采取Kd-Tree算法选择主参考站。Kd-Tree算法的相关介绍请参见上文的相关内容，此处不再赘述。
在步骤S1130中，将主参考站与目标区域基准站网中的目标基准站组成主基线。
本公开实施例中，如图9所示，主基线可包括：AB1，AB2，…，ABN。进一步地，还可组成N个相邻基线。相邻基线可参见前述关于图9的相关描述内容，此处不再赘述。
在步骤S1140中，根据该目标区域基准站网中的各个共视卫星的高度角和信号载噪比从中选择第一卫星。
本公开实施例中，可对每个共视卫星的高度角和信噪比进行加权求和，并将加权求和的值最大的共视卫星确定为第一卫星。其中，高度角的权重可大于信噪比的权重。
在步骤S1150中，目标区域基准站网络RTK解算，获取双差模糊度、双差电离层延迟、双差对流层延迟以及网络RTK解算获得双差残差。
本公开实施例中，双差模糊度可见式（24）。
双差电离层延迟可包括由伪距观测量获取到双差电离层延迟和由载波相位观测量获取到双差电离层延迟。双差电离层延迟可见式（1）。
双差对流层延迟可包括由伪距观测量获取到双差对流层延迟和由载波相位观测量获取到双差对流层延迟。双差对流层延迟可见式（11）。
双差残差可见式（2）。
在步骤S1160中，基于加权最小二乘根据网络RTK解算信息估计目标区域基准站网内双差电离层延迟关于位置的电离层位置梯度值和电离层二阶影响参数，以及双差对流层延迟关于位置的对流层位置梯度值和对流层二阶影响参数。
本公开实施例的步骤S1160可采取图5、图6所示实施例类似的步骤，此处不再赘述。
在步骤S1170中，根据目标区域基准站网内的电离层位置梯度值、电离层二阶影响参数、对流层位置梯度值、对流层二阶影响参数生成虚拟参考站的观测数据。
本公开实施例的步骤S1170可采取与图7类似的步骤，此处不再赘述。
在步骤S1180中，对上述步骤所得的虚拟参考站观测数据进行检验，若检验未通过则重新选择主参考站和并重新估计区域基准站网内双差电离层和对流层延迟关于位置的梯度变化值以及二阶影响参数。
本公开实施例中，对虚拟参考站的检验方式可为：将虚拟参考站看做基准站，并将原始的主参考站A看作目标设备，组成RTK差分方程，计算主参考站的预测位置，并计算原始的主参考站A的实际位置信息与预测位置的距离，获得预测误差，当该预测误差大于预测误差阈值时，则认为虚拟参考站的观测数据检验未通过。其中，预测误差阈值可例如为10cm，但本公开的技术方案对此并不作特殊限定。
在检验未通过时，可将N+1个基准站中除原始主参考站与目标设备的初始位置次近的基准站确定为重新选择的主参考站。
在步骤S1190中，输出虚拟参考站的观测数据至目标设备（终端用户）。
如图12所示，本公开实施例的执行主体可例如为服务器1210。服务器1210可接收由目标区域基准站网1220发出的各第二卫星相对于第一卫星的主参考站的观测量以及由流动站1230（即目标设备）发出的流动站的初始位置1202，并可执行如下步骤：基于加权最小二乘估计目标区域基准站网大气延迟变化因子并生成虚拟参考站的观测数据1201；将虚拟参考站的观测数据1201播发给流动站1230；以便目标设备根据虚拟参考站观测数据1201生成所述目标设备的位置信息，实现目标设备的精确定位。其中，大气延迟变化因子可包括大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数。
图13示意性示出了根据本公开的再一个实施例的设备定位方法的流程图。
在步骤S1310中，将主参考站与目标区域基准站网中的N个目标基准站组成N条主基线。
在步骤S1320中，相邻目标基准站之间形成N条相邻基线，构建目标区域基准站网基线闭合环。
在步骤S1330中，由目标区域基准站网进行RTK解算获得双差电离层延迟、双差对流层延迟、双差模糊度以及双差残差。
在步骤S1340中，基于双差模糊度闭合特性对双差电离层和双差对流层延迟参数进行异常值检测和剔除。
本公开实施例中，剔除操作后的目标双差大气层延迟可表示如下，其中，假设剔除了N-q个异常值，q为大于0的整数。
Figure 145690DEST_PATH_IMAGE108
（27）
Figure 249038DEST_PATH_IMAGE109
（28）
其中，
Figure 568023DEST_PATH_IMAGE110
为剔除操作后的由第i个共视卫星相对于第一卫星j的主参考站的伪距观测量获取到的第i个第二卫星相对第一卫星j的各主基线的双差电离层延迟，
Figure 938962DEST_PATH_IMAGE111
为剔除操作后的由第i个共视卫星相对于第一卫星j的主参考站的载波相位观测量获取到的第i个第二卫星相对第一卫星j的各主基线的双差电离层延迟。
Figure 950780DEST_PATH_IMAGE112
表示第i个第二卫星相对第一卫星j的主参考站的伪距观测量获得的A
Figure 508801DEST_PATH_IMAGE113
主基线的双差电离层延迟，
Figure 897057DEST_PATH_IMAGE114
。
Figure 856922DEST_PATH_IMAGE115
为大于0且小于或等于N的整数。
Figure 39642DEST_PATH_IMAGE116
表示第i个第二卫星相对第一卫星j的载波相位观测量获得的A
Figure 350538DEST_PATH_IMAGE113
主基线的双差电离层延迟。
Figure 276905DEST_PATH_IMAGE117
为剔除操作后的由第i个共视卫星相对于第一卫星j的主参考站的伪距观测量获取到的第i个第二卫星相对第一卫星j的各主基线的双差对流层延迟，
Figure 855392DEST_PATH_IMAGE118
为剔除操作后的由第i个共视卫星相对于第一卫星j的主参考站的载波相位观测量获取到的第i个第二卫星相对第一卫星j的各主基线的双差对流层延迟。
Figure 209013DEST_PATH_IMAGE119
表示第i个第二卫星相对第一卫星j的主参考站的伪距观测量获得的A
Figure 7205DEST_PATH_IMAGE113
主基线的双差对流层延迟，
Figure 206105DEST_PATH_IMAGE114
。
Figure 406142DEST_PATH_IMAGE115
为大于0且小于或等于N的整数。
Figure 930664DEST_PATH_IMAGE120
表示第i个第二卫星相对第一卫星j的主参考站的载波相位观测量获得的A
Figure 950573DEST_PATH_IMAGE113
主基线的双差对流层延迟。
在步骤S1350中，设置权重信息。
本公开实施例中，对于剔除操作后的目标双差大气层延迟，权重信息可如下所示。
Figure 484322DEST_PATH_IMAGE121
（29）
Figure 538866DEST_PATH_IMAGE122
（30）
Figure 968710DEST_PATH_IMAGE123
（31）
在步骤S1360中，基于加权最小二乘计算目标区域基准站网双差电离层延迟关于位置的电离层位置梯度值和电离层二阶影响参数。
本公开实施例中的步骤S1360可采取与图5实施例类似的步骤。进一步地，基于式（27）的相对位置信息可由式（3）调整如下：
Figure 242959DEST_PATH_IMAGE124
（32）
其中，
Figure 49241DEST_PATH_IMAGE125
。
基于式（27）的式（8）和式（9）可分别调整如下式（33）和式（34）。
Figure 958291DEST_PATH_IMAGE126
（33）
Figure 824616DEST_PATH_IMAGE127
（34）
同时，基于式（27）的电离层位置梯度值和电离层二阶影响参数的计算方式可由式（10）调整如下：
Figure 819117DEST_PATH_IMAGE128
（35）
在步骤S1370中，基于加权最小二乘计算目标区域基准站网双差对流层延迟关于位置的对流层位置梯度值和对流层二阶影响参数。
本公开实施例中的步骤S1370可采取与图6实施例类似的步骤。
基于式（28）的相对位置信息可由式（12）调整如下：
Figure 694669DEST_PATH_IMAGE129
（36）
其中，
Figure 458226DEST_PATH_IMAGE125
。
基于式（28）的式（13）和式（14）可分别调整如下式（37）和式（38）。
Figure 495452DEST_PATH_IMAGE130
（37）
Figure 242828DEST_PATH_IMAGE131
（38）
进一步地，基于式（28）的对流层位置梯度值和对流层二阶影响参数的计算方式可由式（15）调整如下。
Figure 390913DEST_PATH_IMAGE132
（39）
本申请提出的设备定位方法，根据目标区域基准站网中目标基准站经RTK实时解算获得的双差残差和各目标基准站与主参考站之间的几何距离对各主基线合理定权，并考虑高程方向和大气层延迟二阶变化对区域误差建模的影响，能够提高虚拟参考站的观测数据的精度和可靠性。本申请生成的虚拟参考站的观测数据能够用于CORS***的差分数据播发，进而优化CORS***高精度差分定位服务。
以下介绍本公开的装置实施例，可以用于执行本公开上述的设备定位方法。对于本公开装置实施例中未披露的细节，请参照本公开上述的设备定位方法的实施例。
图15示意性示出了根据本公开的一实施例的设备定位装置的框图。
参照图15所示，根据本公开的一个实施例的设备定位装置1500，可以包括：基准站网确定模块1510、共视卫星确定模块1520、网络解算模块1530、误差参数确定模块1540、观测数据生成模块1550以及目标设备定位模块1560。
基准站网确定模块1510可配置为根据目标设备的初始位置确定目标区域基准站网，所述目标区域基准站网包括N+1个基准站，所述N+1个基准站中包括主参考站和N个目标基准站，所述主参考站和各个目标基准站之间形成N条主基线，N为大于或等于2的正整数。
共视卫星确定模块1520可配置为获取所述目标区域基准站网的m个共视卫星，m为正整数，所述m个共视卫星中包括1个第一卫星以及第一卫星m-1个第二卫星。
网络解算模块1530可配置为根据所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量确定每一第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差。
误差参数确定模块1540可配置为根据每一第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的所述目标双差大气层延迟和所述双差残差，确定所述目标区域基准站网和所述m个共视卫星之间的大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数。
观测数据生成模块1550可配置为根据所述大气层位置梯度值和所述大气层二阶影响参数生成虚拟参考站的观测数据。
目标设备定位模块1560可配置为将虚拟参考站的观测数据发送至目标设备，以便目标设备根据虚拟参考站观测数据生成目标设备的位置信息。
本公开实施方式提供的设备定位装置，在解算获得第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差后，利用每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差获得能够表征高程方向的大气层位置梯度值和能够表征大气层延迟二级变化影响的大气层二阶影响参数，并基于大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数生成虚拟参考站的观测数据，由于在进行卫星定位时考虑了高程方向和大气层延迟二级变化的影响，因此能够提高生成的虚拟参考站的观测数据的精度，以基于高精度的虚拟参考站的观测数据实现目标设备的准确定位。尤其在面对山区或大气层活跃地区的定位服务时，能够有效提高虚拟参考站的观测数据的精度，实现目标设备的高精度定位。
在示例性实施例中，所述目标双差大气层延迟可包括双差电离层延迟，所述大气层位置梯度值可包括电离层位置梯度值，所述大气层二阶影响参数可包括电离层二阶影响参数。其中，误差参数确定模块1540可包括：相对位置信息单元，可配置为根据各目标基准站的坐标信息和所述主参考站的坐标信息，获得各目标基准站与所述主参考站之间的相对位置信息；权重信息单元，可配置为根据所述双差残差和各目标基准站与所述主参考站之间的几何距离，获得权重信息；第一误差参数确定单元，可配置为根据所述相对位置信息、所述权重信息和所述双差电离层延迟，获得所述电离层位置梯度值和所述电离层二阶影响参数。
在示例性实施例中，所述目标双差大气层延迟可包括双差对流层延迟，所述大气层位置梯度值可包括对流层位置梯度值，所述大气层二阶影响参数可包括对流层二阶影响参数；其中，误差参数确定模块1540可包括：相对位置信息单元，可配置为根据各目标基准站的坐标信息和所述主参考站的坐标信息，获得各目标基准站与所述主参考站之间的相对位置信息；权重信息单元，可配置为根据所述双差残差和各目标基准站与所述主参考站之间的几何距离，获得权重信息；第二误差参数确定单元，可配置为根据所述相对位置信息、所述权重信息和所述双差对流层延迟，获得所述对流层位置梯度值和所述对流层二阶影响参数。
在示例性实施例中，相对位置信息单元可包括：地心坐标子单元，可配置为获取各目标基准站的地心坐标信息和所述主参考站的地心坐标信息；转换矩阵子单元，可配置为获得所述主参考站的地心坐标系至站心坐标系的转换矩阵；相对坐标参数子单元，可配置为根据各目标基准站的地心坐标信息和所述主参考站的地心坐标信息确定各目标基准站的相对坐标参数；相对位置信息子单元，可配置为根据各目标基准站的相对坐标参数、各目标基准站的地心坐标信息、所述主参考站的地心坐标信息和所述转换矩阵，确定各目标基准站与所述主参考站之间的相对位置信息。
在示例性实施例中，所述大气层位置梯度值可包括电离层位置梯度值和对流层位置梯度值，所述大气层二阶影响参数可包括电离层二阶影响参数和对流层二阶影响参数；其中，观测数据生成模块1550可包括：电离层延迟单元，可配置为根据所述电离层位置梯度值和所述电离层二阶影响参数，获得所述虚拟参考站的双差电离层延迟；对流层延迟单元，可配置为根据所述对流层位置梯度值和所述对流层二阶影响参数，获得所述虚拟参考站的双差对流层延迟；观测量获取单元，可配置为获得m-1个第二卫星相对于第一卫星的主参考站的观测量；观测数据生成单元，可配置为根据所述虚拟参考站的双差电离层延迟、所述虚拟参考站的双差对流层延迟和所述m-1个第二卫星相对于第一卫星的主参考站的观测量，确定所述虚拟参考站的所述观测数据。
在示例性实施例中，电离层延迟单元可包括：坐标信息确定子单元，可配置为根据所述目标设备的初始位置确定所述虚拟参考站的坐标信息；相对坐标参数子单元，可配置为根据所述虚拟参考站的坐标信息和所述主参考站的坐标信息确定所述虚拟参考站的相对坐标参数；电离层延迟子单元，可配置为根据所述电离层位置梯度值、所述电离层二阶影响参数、所述虚拟参考站的坐标信息、所述主参考站的坐标信息和所述虚拟参考站的坐标参数确定所述虚拟参考站的双差电离层延迟。
在示例性实施例中，对流层延迟单元可包括：坐标信息确定子单元，可配置为根据所述目标设备的初始位置确定所述虚拟参考站的坐标信息；相对坐标参数子单元，可配置为根据所述虚拟参考站的坐标信息和所述主参考站的坐标信息确定所述虚拟参考站的相对坐标参数；对流层延迟子单元，可配置为根据所述对流层位置梯度值、所述对流层二阶影响参数、所述虚拟参考站的坐标信息、所述主参考站的坐标信息和所述虚拟参考站的坐标参数确定所述虚拟参考站的双差对流层延迟。
在示例性实施例中，相邻目标基准站之间可形成N条相邻基线；其中，网络解算模块1530可包括：初始双差大气层延迟单元，可配置为根据m-1个第二卫星相对于第一卫星的主参考站的观测量确定每一第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的初始双差大气层延迟；双差模糊度单元，可配置为根据m-1个第二卫星相对于第一卫星的主参考站的观测量确定每一第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的双差模糊度和各相邻基线的双差模糊度；计数向量单元，可配置为根据各第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的双差模糊度和各相邻基线的双差模糊度确定计数向量，所述计数向量中包括N个计数指标；异常值确定单元，可配置为若所述计数向量中第n个计数指标的目标值大于计数阈值，则确定每一第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的初始双差大气层延迟中第n个主基线的初始双差大气层延迟为异常值，n为大于或等于1且小于或等于N的正整数；目标双差大气层延迟单元可配置为将剔除所述异常值后的初始双差大气层延迟作为所述目标双差大气层延迟。
在示例性实施例中，主参考站和N个目标基准站形成N+1个基准站；其中，计数向量单元可包括：计数指标初始值子单元，可配置为确定所述计数向量中N个计数指标的初始值；第一增量运算子单元，可配置为若各个第二卫星相对所述第一卫星的第q个主基线的双差模糊度与第q+1个主基线的双差模糊度的差值不等于第q个基准站和第q+1个基准站之间的相邻基线的双差模糊度，则对第q个计数指标和第q+1个计数指标进行增量运算，q为大于或等于1且小于N的正整数；第二增量运算子单元，可配置为若各个第二卫星相对所述第一卫星的第N个主基线的双差模糊度与第1个主基线的双差模糊度的差值不等于第N个基准站和第1个基准站之间的相邻基线的双差模糊度，则对第N个计数指标和第1个计数指标进行增量运算；计数向量目标值确定子单元，可配置为根据增量运算结果，确定N个计数指标的目标值。
在示例性实施例中，设备定位装置1500还可包括：坐标信息获取模块，配置为获得所述目标区域基准站网中的N+1个基准站的坐标信息；空间二分树生成模块，可配置为根据所述N+1个基准站的坐标信息对所述N+1个基准站划分为空间二分树；主参考站确定模块，可配置为根据所述目标设备的初始位置对所述空间二分树进行搜索，获得与所述目标设备的初始位置距离匹配的基准站，并将其确定为所述主参考站。
在示例性实施例中，基准站网确定模块1510可包括以下单元中的至少一项：第一基准站组网单元，可配置为将与所述目标设备之间的信号强度大于信号强度阈值的备选基准站确定为所述目标区域基准站网中的基准站；第二基准站组网单元，可配置为将中心位置与所述目标设备的初始位置重合的备选基准站确定为所述目标区域基准站网中的基准站；第三基准站组网单元，可配置为将与所述目标设备的初始位置的距离小于距离阈值的备选基准站确定为所述目标区域基准站网中的基准站。
图16示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的结构示意图。需要说明的是，图16示出的电子设备1600仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图16所示，电子设备1600包括中央处理单元（CPU）1601，其可以根据存储在只读存储器（ROM）1602中的程序或者从储存部分1608加载到随机访问存储器（RAM）1603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 1603中，还存储有***操作所需的各种程序和数据。CPU 1601、ROM 1602以及RAM 1603通过总线1604彼此相连。输入/输出（I/O）接口1605也连接至总线1604。
以下部件连接至I/O接口1605：包括键盘、鼠标等的输入部分1606；包括诸如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）等以及扬声器等的输出部分1607；包括硬盘等的储存部分1608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1609。通信部分1609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1610也根据需要连接至I/O接口1605。可拆卸介质1611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分1608。
特别地，根据本公开的实施例，下文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1611被安装。在该计算机程序被中央处理单元（CPU）1601执行时，执行本申请的***中限定的各种功能。
需要说明的是，本公开所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有至少一个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含至少一个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的模块和/或单元和/或子单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的模块和/或单元和/或子单元也可以设置在处理器中。其中，这些模块和/或单元和/或子单元的名称在某种情况下并不构成对该模块和/或单元和/或子单元本身的限定。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如下述实施例中所述的方法。例如，所述的电子设备可以实现如图2或图5或图6或图7或图8或图10或图11或图12或图13所示的各个步骤。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元或者子单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元或者子单元的特征和功能可以在一个模块或者单元或者子单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元或者子单元来具体化。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等）执行根据本公开实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (22)

1.一种设备定位方法，其特征在于，包括：
根据目标设备的初始位置确定目标区域基准站网，所述目标区域基准站网包括N+1个基准站，所述N+1个基准站中包括主参考站和N个目标基准站，所述主参考站和各个目标基准站之间形成N条主基线，N为大于或等于2的正整数；
获取所述目标区域基准站网的m个共视卫星，m为正整数，所述m个共视卫星中包括1个第一卫星以及m-1个第二卫星；
根据所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量确定每一所述第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差；
根据每一所述第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的所述目标双差大气层延迟和所述双差残差，确定所述目标区域基准站网和所述m个共视卫星之间的大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数；
根据所述大气层位置梯度值和所述大气层二阶影响参数生成虚拟参考站的观测数据；
将所述虚拟参考站的观测数据发送至所述目标设备，以便所述目标设备根据所述虚拟参考站观测数据生成所述目标设备的位置信息；
其中，相邻目标基准站之间形成N条相邻基线；所述根据所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量确定每一所述第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟，包括：
根据所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量确定每一所述第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的初始双差大气层延迟；
根据所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量确定每一所述第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的双差模糊度和各相邻基线的双差模糊度；
根据各第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的双差模糊度和各相邻基线的双差模糊度确定计数向量，所述计数向量中包括N个计数指标；
若所述计数向量中第n个计数指标的目标值大于计数阈值，则确定每一第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的初始双差大气层延迟中第n个主基线的初始双差大气层延迟为异常值，n为大于或等于1且小于或等于N的正整数；
将剔除所述异常值后的初始双差大气层延迟作为所述目标双差大气层延迟。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标双差大气层延迟包括双差电离层延迟，所述大气层位置梯度值包括电离层位置梯度值，所述大气层二阶影响参数包括电离层二阶影响参数；
其中，根据每一所述第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的所述目标双差大气层延迟和所述双差残差，确定所述目标区域基准站网和所述m个共视卫星之间的大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数，包括：
根据各目标基准站的坐标信息和所述主参考站的坐标信息，获得各目标基准站与所述主参考站之间的相对位置信息；
根据所述双差残差和各目标基准站与所述主参考站之间的几何距离，获得权重信息；
根据所述相对位置信息、所述权重信息和所述双差电离层延迟，获得所述电离层位置梯度值和所述电离层二阶影响参数。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标双差大气层延迟包括双差对流层延迟，所述大气层位置梯度值包括对流层位置梯度值，所述大气层二阶影响参数包括对流层二阶影响参数；
其中，根据每一所述第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的所述目标双差大气层延迟和所述双差残差，确定所述目标区域基准站网和所述m个共视卫星之间的大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数，包括：
根据各目标基准站的坐标信息和所述主参考站的坐标信息，获得各目标基准站与所述主参考站之间的相对位置信息；
根据所述双差残差和各目标基准站与所述主参考站之间的几何距离，获得权重信息；
根据所述相对位置信息、所述权重信息和所述双差对流层延迟，获得所述对流层位置梯度值和所述对流层二阶影响参数。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据各目标基准站的坐标信息和所述主参考站的坐标信息，获得各目标基准站与所述主参考站之间的相对位置信息，包括：
获取各目标基准站的地心坐标信息和所述主参考站的地心坐标信息；
获得所述主参考站的地心坐标系至站心坐标系的转换矩阵；
根据各目标基准站的地心坐标信息和所述主参考站的地心坐标信息确定各目标基准站的相对坐标参数；
根据各目标基准站的相对坐标参数、各目标基准站的地心坐标信息、所述主参考站的地心坐标信息和所述转换矩阵，确定各目标基准站与所述主参考站之间的相对位置信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大气层位置梯度值包括电离层位置梯度值和对流层位置梯度值，所述大气层二阶影响参数包括电离层二阶影响参数和对流层二阶影响参数；
其中，根据所述大气层位置梯度值和所述大气层二阶影响参数生成虚拟参考站的观测数据包括：
根据所述电离层位置梯度值和所述电离层二阶影响参数，获得所述虚拟参考站的双差电离层延迟；
根据所述对流层位置梯度值和所述对流层二阶影响参数，获得所述虚拟参考站的双差对流层延迟；
获得m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量；
根据所述虚拟参考站的双差电离层延迟、所述虚拟参考站的双差对流层延迟和所述m-1个 第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量，确定所述虚拟参考站的所述观测数据。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述电离层位置梯度值和所述电离层二阶影响参数，获得所述虚拟参考站的双差电离层延迟，包括：
根据所述目标设备的初始位置确定所述虚拟参考站的坐标信息；
根据所述虚拟参考站的坐标信息和所述主参考站的坐标信息确定所述虚拟参考站的相对坐标参数；
根据所述电离层位置梯度值、所述电离层二阶影响参数、所述虚拟参考站的坐标信息、所述主参考站的坐标信息和所述虚拟参考站的相对坐标参数确定所述虚拟参考站的双差电离层延迟。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述对流层位置梯度值和所述对流层二阶影响参数，获得所述虚拟参考站的双差对流层延迟，包括：
根据所述目标设备的初始位置确定所述虚拟参考站的坐标信息；
根据所述虚拟参考站的坐标信息和所述主参考站的坐标信息确定所述虚拟参考站的相对坐标参数；
根据所述对流层位置梯度值、所述对流层二阶影响参数、所述虚拟参考站的坐标信息、所述主参考站的坐标信息和所述虚拟参考站的相对坐标参数确定所述虚拟参考站的双差对流层延迟。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的双差模糊度和各相邻基线的双差模糊度确定计数向量，包括：
确定所述计数向量中N个计数指标的初始值；
若各个第二卫星相对所述第一卫星的第q个主基线的双差模糊度与第q+1个主基线的双差模糊度的差值不等于第q个基准站和第q+1个基准站之间的相邻基线的双差模糊度，则对第q个计数指标和第q+1个计数指标进行增量运算，q为大于或等于1且小于N的正整数；
若各个第二卫星相对所述第一卫星的第N个主基线的双差模糊度与第1个主基线的双差模糊度的差值不等于第N个基准站和第1个基准站之间的相邻基线的双差模糊度，则对第N个计数指标和第1个计数指标进行增量运算；
根据增量运算结果，确定N个计数指标的目标值。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
获得所述目标区域基准站网中的N+1个基准站的坐标信息；
根据所述N+1个基准站的坐标信息对所述N+1个基准站划分为空间二分树；
根据所述目标设备的初始位置对所述空间二分树进行搜索，获得与所述目标设备的初始位置距离匹配的基准站，并将其确定为所述主参考站。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据目标设备的初始位置确定目标区域基准站网，包括以下中的至少一项：
将与所述目标设备之间的信号强度大于信号强度阈值的备选基准站确定为所述目标区域基准站网中的基准站；
将中心位置与所述目标设备的初始位置重合的备选基准站确定为所述目标区域基准站网中的基准站；
将与所述目标设备的初始位置的距离小于距离阈值的备选基准站确定为所述目标区域基准站网中的基准站。
11.一种设备定位装置，其特征在于，包括：
基准站网确定模块，配置为根据目标设备的初始位置确定目标区域基准站网，所述目标区域基准站网包括N+1个基准站，所述N+1个基准站中包括主参考站和N个目标基准站，所述主参考站和各个目标基准站之间形成N条主基线，N为大于或等于2的正整数；
共视卫星确定模块，配置为获取所述目标区域基准站网的m个共视卫星，m为正整数，所述m个共视卫星中包括1个第一卫星以及m-1个第二卫星；
网络解算模块，配置为根据所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站观测量确定每一所述第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的目标双差大气层延迟和双差残差；
误差参数确定模块，配置为根据每一所述第二卫星相对所述第一卫星的各主基线的所述目标双差大气层延迟和所述双差残差，确定所述目标区域基准站网和所述m个共视卫星之间的大气层位置梯度值和大气层二阶影响参数；
观测数据生成模块，配置为根据所述大气层位置梯度值和所述大气层二阶影响参数生成虚拟参考站的观测数据；
目标设备定位模块，配置为将所述虚拟参考站的观测数据发送至所述目标设备，以便所述目标设备根据所述虚拟参考站观测数据生成所述目标设备的位置信息；
其中，相邻目标基准站之间形成N条相邻基线；所述网络解算模块包括：初始双差大气层延迟单元，配置为根据所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量确定每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的初始双差大气层延迟；双差模糊度单元，配置为根据所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量确定每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的双差模糊度和各相邻基线的双差模糊度；计数向量单元，配置为根据各第二卫星相对第一卫星的各主基线的双差模糊度和各相邻基线的双差模糊度确定计数向量，计数向量中包括N个计数指标；异常值确定单元，配置为若计数向量中第n个计数指标的目标值大于计数阈值，则确定每一第二卫星相对第一卫星的各主基线的初始双差大气层延迟中第n个主基线的初始双差大气层延迟为异常值，n为大于或等于1且小于或等于N的正整数；目标双差大气层延迟单元配置为将剔除异常值后的初始双差大气层延迟作为目标双差大气层延迟。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述目标双差大气层延迟包括双差电离层延迟，大气层位置梯度值包括电离层位置梯度值，大气层二阶影响参数包括电离层二阶影响参数；其中，所述误差参数确定模块包括：
相对位置信息单元，配置为根据各目标基准站的坐标信息和主参考站的坐标信息，获得各目标基准站与主参考站之间的相对位置信息；
权重信息单元，配置为根据双差残差和各目标基准站与主参考站之间的几何距离，获得权重信息；
第一误差参数确定单元，配置为根据相对位置信息、权重信息和双差电离层延迟，获得电离层位置梯度值和电离层二阶影响参数。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述目标双差大气层延迟包括双差对流层延迟，大气层位置梯度值包括对流层位置梯度值，大气层二阶影响参数包括对流层二阶影响参数；其中，所述误差参数确定模块包括：
相对位置信息单元，配置为根据各目标基准站的坐标信息和主参考站的坐标信息，获得各目标基准站与主参考站之间的相对位置信息；
权重信息单元，配置为根据双差残差和各目标基准站与主参考站之间的几何距离，获得权重信息；
第二误差参数确定单元，配置为根据相对位置信息、权重信息和双差对流层延迟，获得对流层位置梯度值和对流层二阶影响参数。
14.如权利要求12或13所述的装置，其特征在于，相对位置信息单元包括：
地心坐标子单元，配置为获取各目标基准站的地心坐标信息和主参考站的地心坐标信息；
转换矩阵子单元，配置为获得主参考站的地心坐标系至站心坐标系的转换矩阵；
相对坐标参数子单元，配置为根据各目标基准站的地心坐标信息和主参考站的地心坐标信息确定各目标基准站的相对坐标参数；
相对位置信息子单元，配置为根据各目标基准站的相对坐标参数、各目标基准站的地心坐标信息、主参考站的地心坐标信息和转换矩阵，确定各目标基准站与主参考站之间的相对位置信息。
15.如权利要求11所述的装置，其特征在于，大气层位置梯度值包括电离层位置梯度值和对流层位置梯度值，大气层二阶影响参数包括电离层二阶影响参数和对流层二阶影响参数；其中，所述观测数据生成模块包括：
电离层延迟单元，配置为根据电离层位置梯度值和电离层二阶影响参数，获得虚拟参考站的双差电离层延迟；
对流层延迟单元，配置为根据对流层位置梯度值和对流层二阶影响参数，获得虚拟参考站的双差对流层延迟；
观测量获取单元，配置为获得m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站观测量；
观测数据生成单元，配置为根据虚拟参考站的双差电离层延迟、虚拟参考站的双差对流层延迟和所述m-1个第二卫星相对于所述第一卫星的所述主参考站的观测量，确定虚拟参考站的观测数据。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述电离层延迟单元包括：
坐标信息确定子单元，配置为根据目标设备的初始位置确定虚拟参考站的坐标信息；
相对坐标参数子单元，配置为根据虚拟参考站的坐标信息和主参考站的坐标信息确定虚拟参考站的相对坐标参数；
电离层延迟子单元，配置为根据电离层位置梯度值、电离层二阶影响参数、虚拟参考站的坐标信息、主参考站的坐标信息和虚拟参考站的相对坐标参数确定虚拟参考站的双差电离层延迟。
17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，对流层延迟单元包括：
坐标信息确定子单元，配置为根据目标设备的初始位置确定虚拟参考站的坐标信息；
相对坐标参数子单元，配置为根据虚拟参考站的坐标信息和主参考站的坐标信息确定虚拟参考站的相对坐标参数；
对流层延迟子单元，配置为根据对流层位置梯度值、对流层二阶影响参数、虚拟参考站的坐标信息、主参考站的坐标信息和虚拟参考站的相对坐标参数确定虚拟参考站的双差对流层延迟。
18.如权利要求11所述的装置，其特征在于，计数向量单元包括：
计数指标初始值子单元，配置为确定计数向量中N个计数指标的初始值；
第一增量运算子单元，配置为若各个第二卫星相对第一卫星的第q个主基线的双差模糊度与第q+1个主基线的双差模糊度的差值不等于第q个基准站和第q+1个基准站之间的相邻基线的双差模糊度，则对第q个计数指标和第q+1个计数指标进行增量运算，q为大于或等于1且小于N的正整数；
第二增量运算子单元，配置为若各个第二卫星相对第一卫星的第N个主基线的双差模糊度与第1个主基线的双差模糊度的差值不等于第N个基准站和第1个基准站之间的相邻基线的双差模糊度，则对第N个计数指标和第1个计数指标进行增量运算；
计数向量目标值确定子单元，配置为根据增量运算结果，确定N个计数指标的目标值。
19.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
坐标信息获取模块，配置为获得目标区域基准站网中的N+1个基准站的坐标信息；
空间二分树生成模块，配置为根据N+1个基准站的坐标信息对N+1个基准站划分为空间二分树；
主参考站确定模块，配置为根据目标设备的初始位置对空间二分树进行搜索，获得与目标设备的初始位置距离匹配的基准站，并将其确定为主参考站。
20.如权利要求11所述的装置，其特征在于，基准站网确定模块包括以下单元中的至少一项：
第一基准站组网单元，配置为将与目标设备之间的信号强度大于信号强度阈值的备选基准站确定为目标区域基准站网中的基准站；
第二基准站组网单元，配置为将中心位置与目标设备的初始位置重合的备选基准站确定为目标区域基准站网中的基准站；
第三基准站组网单元，配置为将与目标设备的初始位置的距离小于距离阈值的备选基准站确定为目标区域基准站网中的基准站。
21.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；
存储装置，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-10中任一项所述的方法。
22.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-10中任一项所述的方法。
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