CN115755127A - 基于双天线接收机的定位方法、装置及相关设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卫星导航接收机技术领域，公开了一种基于双天线接收机的定位方法、装置及相关设备。其中，该方法通过根据第一接收天线所跟踪的卫星数以及第一载噪比判断第一接收天线是否处于良好跟踪状态；若第一接收天线处于良好跟踪状态，则根据第一接收天线各通道的增益值、第二接收天线各通道的增益值、第一载噪比和第二载噪比判断第二接收天线是否处于异常状态；若第二接收天线处于异常状态，则根据所述第二接收天线的状态调整接收机的参数，以使定位解算模块根据调整结果计算定位信息，能够在不依赖硬件电路的情况下，准确检测接收天线状态，在接收天线状态异常时，合理调整接收机的参数，提高接收机定位计算结果的鲁棒性。

Description

基于双天线接收机的定位方法、装置及相关设备

技术领域

本发明涉及卫星导航接收机技术领域，特别是涉及一种基于双天线接收机的定位方法、装置及相关设备。

背景技术

全球卫星导航***(global navigation satellite system,GNSS)主要由三部分组成，分别是空间星座段、地面监控段和用户设备段，其中，用户设备段指的就是GNSS接收机，其主要任务是跟踪可见卫星，处理接收到的卫星无线电信号，获得定位所需的测量值和导航信息，最后完成对用户的定位运算和可能的导航任务。

接收天线是GNSS接收机处理卫星信号的首个器件，它将接收到的电磁波信号转变成电压或电流信号。根据使用接收天线的数量，接收机可分为单天线接收机和双(多)天线接收机，其中，双(多)天线接收机具有更强的抗干扰能力，并在定向、测姿等应用中更具优势。传统的天线检测方法是通过电流检测芯片对天线的电流进行检测，即需要专门的硬件电路，且这种方法只能检测天线的通断，但影响天线状态的因素不仅仅是天线的通断，导致天线状态检测不准确，进而导致定位不准确。

发明内容

本发明提供一种基于双天线接收机的定位方法、装置及相关设备，能够在不依赖硬件电路的情况下，准确检测接收天线状态，在接收天线状态异常时，合理调整接收机的参数，提高接收机定位计算结果的鲁棒性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于双天线接收机的定位方法，所述接收机包括第一接收天线、第二接收天线、与所述第一接收天线和所述第二接收天线连接的射频信号处理模块、与所述射频信号处理模块连接的基带信号处理模块、与所述基带信号处理模块连接的定位解算模块以及控制模块，所述控制模块分别与所述射频信号处理模块、所述基带信号处理模块以及所述定位解算模块连接，所述定位方法包括：

基于所述射频信号处理模块获取所述第一接收天线各通道的增益值和所述第二接收天线各通道的增益值，基于所述基带信号处理模块获取所述第一接收天线所跟踪的卫星数以及各卫星的第一载噪比、所述第二接收天线所跟踪的卫星数以及各卫星的第二载噪比；

根据所述第一接收天线所跟踪的卫星数以及所述第一载噪比判断所述第一接收天线是否处于良好跟踪状态；

若所述第一接收天线处于良好跟踪状态，则根据所述第一接收天线各通道的增益值、所述第二接收天线各通道的增益值、所述第一载噪比和所述第二载噪比判断所述第二接收天线是否处于异常状态；

若所述第二接收天线处于异常状态，则根据所述第二接收天线的状态调整所述接收机的参数，以使所述定位解算模块根据调整结果计算定位信息。

根据本发明的一个实施例，所述定位方法还包括：

根据所述第二接收天线所跟踪的卫星数以及所述第二载噪比判断所述第二接收天线是否处于良好跟踪状态；

若所述第二接收天线处于良好跟踪状态，则根据所述第一接收天线各通道的增益值、所述第二接收天线各通道的增益值、所述第一载噪比和所述第二载噪比判断所述第一接收天线是否处于异常状态；

若所述第一接收天线处于异常状态，则根据所述第一接收天线的状态调整所述接收机的参数，以使所述定位解算模块根据调整结果计算定位信息。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述第一接收天线各通道的增益值、所述第二接收天线各通道的增益值、所述第一载噪比和所述第二载噪比判断所述第二接收天线是否处于异常状态，或所述根据所述第一接收天线各通道的增益值、所述第二接收天线各通道的增益值、所述第一载噪比和所述第二载噪比判断所述第一接收天线是否处于异常状态包括：

计算所述第一接收天线各通道的增益值的第一平均值，计算所述第二接收天线各通道的增益值的第二平均值，根据所述第一平均值和所述第二平均值计算所述增益差值；

根据所述增益差值计算平滑后的增益差值；

根据所述第一接收天线所跟踪的各卫星的第一载噪比计算第一平均载噪比，根据所述第二接收天线所跟踪的各卫星的第二载噪比计算第二平均载噪比；

根据所述增益差值、平滑后的增益差值、所述第一平均载噪比以及所述第二平均载噪比判断所述第一接收天线或所述第二接收天线是否处于异常状态。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述增益差值、平滑后的增益差值、所述第一平均载噪比以及所述第二平均载噪比判断所述第一接收天线或所述第二接收天线是否处于异常状态包括：

计算所述增益差值与平滑后的增益差值之间的第一差值以及所述第一平均载噪比与所述第二平均载噪比之间的第二差值；

在所述第一接收天线处于良好跟踪状态时，若所述第一差值小于预设第一阈值且所述第二差值大于预设第二阈值，则判定所述第二接收天线处于异常状态；

在所述第二接收天线处于良好跟踪状态时，若所述第一差值大于预设第三阈值且所述第二差值小于预设第四阈值，则判定所述第一接收天线处于异常状态。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述第一接收天线所跟踪夫人卫星数以及所述第一载噪比判断所述第一接收天线是否处于良好跟踪状态包括：

判断所述第一接收天线所跟踪的卫星数是否大于预设数量；

判断所述第一接收天线所跟踪的各卫星的第一载噪比是否均大于载噪比门限；

若所述第一接收天线所跟踪的卫星数大于预设数量且所述第一接收天线所跟踪的各卫星的第一载噪比均大于载噪比门限，则判定所述第一接收天线处于良好跟踪状态；

所述根据所述第二接收天线所跟踪的卫星数以及所述第二载噪比判断所述第二接收天线是否处于良好跟踪状态包括：

判断所述第二接收天线所跟踪的卫星数是否大于预设数量；

判断所述第二接收天线所跟踪的各卫星的第二载噪比是否均大于载噪比门限；

若所述第二接收天线所跟踪的卫星数大于预设数量且所述第二接收天线所跟踪的各卫星的第二载噪比均大于载噪比门限，则判定所述第二接收天线处于良好跟踪状态。

根据本发明的一个实施例，所述若所述第二接收天线处于异常状态，则根据所述第二接收天线的状态调整所述接收机的参数，以使所述定位解算模块根据调整结果计算定位信息包括：

在下一个计算定位周期，在所述基带信号处理模块捕获信号时，降低所述第二接收天线的捕获优先级；和/或

在所述基带信号处理模块跟踪信号时，放弃跟踪所述第二载噪比小于载噪比门限的卫星；和/或

在所述定位解算模块计算定位信息时，舍弃所述基带信号处理模块输出的所述第二接收天线的观测量值，直到所述第二接收天线恢复正常状态为止。

根据本发明的一个实施例，所述若所述第一接收天线处于异常状态，则根据所述第一接收天线的状态调整所述接收机的参数，以使所述定位解算模块根据调整结果计算定位信息包括：

在下一个计算定位周期，在所述基带信号处理模块捕获信号时，降低所述第一接收天线的捕获优先级；和/或

在所述基带信号处理模块跟踪信号时，放弃跟踪所述第一载噪比小于载噪比门限的卫星；和/或

在所述定位解算模块计算定位信息时，舍弃所述基带信号处理模块输出的所述第一接收天线的观测量值，直到所述第一接收天线恢复正常状态为止。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种基于双天线接收机的定位装置，包括：

获取模块，用于基于所述射频信号处理模块获取所述第一接收天线各通道的增益值和所述第二接收天线各通道的增益值，基于所述基带信号处理模块获取所述第一接收天线所跟踪的卫星数以及各卫星的第一载噪比、所述第二接收天线所跟踪的卫星数以及各卫星的第二载噪比；

第一判断模块，用于根据所述第一接收天线所跟踪的卫星数以及所述第一载噪比判断所述第一接收天线是否处于良好跟踪状态；

第二判断模块，用于若所述第一接收天线处于良好跟踪状态，则根据所述第一接收天线各通道的增益值、所述第二接收天线各通道的增益值、所述第一载噪比和所述第二载噪比判断所述第二接收天线是否处于异常状态；

调整模块，用于若所述第二接收天线处于异常状态，则根据所述第二接收天线的状态调整所述接收机的参数，以使所述定位解算模块根据调整结果计算定位信息。

为解决上述技术问题，本发明采用的再一个技术方案是：提供一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的基于双天线接收机的定位方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的再一个技术方案是：提供一种计算机存储介质，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基于双天线接收机的定位方法。

本发明的有益效果是：通过根据第一接收天线所跟踪的卫星数以及第一载噪比判断第一接收天线是否处于良好跟踪状态；若第一接收天线处于良好跟踪状态，则根据第一接收天线各通道的增益值、第二接收天线各通道的增益值、第一接收天线所跟踪的卫星的第一载噪比和第二接收天线所跟踪的卫星的第二载噪比判断第二接收天线是否处于异常状态；若第二接收天线处于异常状态，则根据所述第二接收天线的状态调整接收机的参数，以使定位解算模块根据调整结果计算定位信息，能够在不依赖硬件电路的情况下，准确检测接收天线状态，在接收天线状态异常时，合理调整接收机的参数，提高接收机定位计算结果的鲁棒性。

附图说明

图1是本发明一实施例的接收机的架构示意图；

图2是本发明实施例的射频信号处理模块的结构示意图。

图3是本发明第一实施例的基于双天线接收机的定位方法的流程示意图；

图4是本发明第一实施例的基于双天线接收机的定位方法中步骤S303的流程示意图；

图5是本发明第二实施例的基于双天线接收机的定位方法的流程示意图；

图6是本发明第二实施例的基于双天线接收机的定位方法中步骤S503的流程示意图；

图7是一实施例中第一接收天线和第二接收天线的增益值和所跟踪卫星的平均载噪比变化曲线图；

图8是另一实施例中第一接收天线和第二接收天线的增益值和所跟踪卫星的平均载噪比变化曲线图；

图9是本发明实施例的基于双天线接收机的定位装置的结构示意图；

图10是本发明实施例的计算机设备的结构示意图；

图11是本发明实施例的计算机存储介质的结构示意图。

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。

本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

图1是本发明一实施例的接收机的架构示意图，请参见图1，接收机100为双天线的GNSS接收机，其包括第一接收天线110、第二接收天线120、与第一接收天线110和第二接收天线120连接的射频信号处理模块130、与射频信号处理模块130连接的基带信号处理模块140、与基带信号处理模块140连接的定位解算模块150以及控制模块160，控制模块160分别与射频信号处理模块130、基带信号处理模块140以及定位解算模块150连接。

射频信号处理模块130用于接收天线传输GNSS信号并对GNSS信号做处理以获取数字中频信号。进一步地，如图2所示，射频信号处理模块130包括与第一接收天线110连接的第一低噪声放大器及功分器1、与第一低噪声放大器及功分器1相连的多路第一通道(channel1-channe4)、与第二接收天线120连接的第二低噪声放大器及功分器2、与第二低噪声放大器及功分器2相连的多路第二通道(channel1-channe4)，第一通道和第二通道均优选为四路，低噪声放大器及功分器用于放大从接收天线输入的射频信号并将射频信号分成多路通道输入，各路第一通道和第二通道均包括依次连接的带通滤波BPF、第一低噪声放大器LNA1、混频器MIX、低通滤波器LPF、第二低噪声放大器LNA2、模数转换器ADC以及增益控制器AGC。

基带信号处理模块140用于对数字中频信号进行捕获和跟踪处理以获得跟踪数据。

定位解算模块150用于根据跟踪数据获取定位信息。

控制模块160用于基于射频信号处理模块130获取第一接收天线110各通道的增益值和第二接收天线120各通道的增益值，基于基带信号处理模块140获取第一接收天线110所跟踪的卫星数以及第一载噪比、第二接收天线120所跟踪的卫星数以及第二载噪比；一实施例中，根据第一接收天线110所跟踪的卫星数以及各卫星的第一载噪比判断第一接收天线110是否处于良好跟踪状态；若第一接收天线110处于良好跟踪状态，则根据第一接收天线110各通道的增益值、第二接收天线120各通道的增益值、第一载噪比和第二载噪比判断第二接收天线120是否处于异常状态；若第二接收天线120处于异常状态，则根据第二接收天线120的状态调整接收机100的参数，以使定位解算模块150根据调整结果计算定位信息。另一实施例中，根据第二接收天线120所跟踪的卫星数以及各卫星的第二载噪比判断第二接收天线120是否处于良好跟踪状态；若第二接收天线120处于良好跟踪状态，则根据第一接收天线110各通道的增益值、第二接收天线120各通道的增益值、第一载噪比和第二载噪比判断第一接收天线110是否处于异常状态；若第一接收天线110处于异常状态，则根据第一接收天线110的状态调整接收机100的参数，以使定位解算模块150根据调整结果计算定位信息。从而实现能够在不依赖硬件电路的情况下，准确检测接收天线状态，在接收天线状态异常时，合理调整接收机的参数，提高接收机100定位计算结果的鲁棒性。

具体地，接收机100由第一接收天线110和第二接收天线120接收GNSS信号，在射频信号处理模块130进行下变频，放大滤波，采样量化等处理转换为数字中频信号并送入基带信号处理模块140，基带信号处理模块140对数字中频信号进行捕获处理，获取可见卫星的编号，码延迟、多普勒频率、观测量值(包括载噪比)等参数。跟踪数据包括码延迟，载波相位、多普勒频率、观测量值。定位解算模块150依据码延迟，载波相位及多普勒频率等跟踪数据，提取导航电文，计算卫星位置并解算用户位置速度等定位信息。定位信息包括：卫星星历、接收机位置速度信息、接收机钟差钟偏等。在控制模块160识别到若第一接收天线110处于良好跟踪状态，第二接收天线120处于异常状态，则在下一个计算定位周期，基带信号处理模块140捕获信号时，降低第二接收天线的捕获优先级；和/或在基带信号处理模块140跟踪信号时，放弃跟踪第二接收天线120所跟踪的卫星中的第二载噪比小于载噪比门限的卫星；和/或在定位解算模块150计算定位信息时，舍弃基带信号处理模块140输出的第二接收天线120的观测量值，直到第二接收天线120恢复正常状态为止。该实施例可以通过更换天线或重新连接天线链路以使天线恢复正常。

若第二接收天线120处于良好跟踪状态，第一接收天线110处于异常状态，则在下一个计算定位周期，在基带信号处理模块140捕获信号时，降低第一接收天线110的捕获优先级；和/或在基带信号处理模块140跟踪信号时，放弃跟踪第一接收天线110所跟踪的卫星中的第一载噪比小于载噪比门限的卫星；和/或在定位解算模块150计算定位信息时，舍弃基带信号处理模块140输出的第一接收天线110的观测量值，直到第一接收天线110恢复正常状态为止。

图3是本发明第一实施例的基于双天线接收机的定位方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图3所示的流程顺序为限。如图3所示，该方法包括步骤：

步骤S301：基于射频信号处理模块获取第一接收天线各通道的增益值和第二接收天线各通道的增益值，基于基带信号处理模块获取第一接收天线所跟踪的卫星数以及各卫星的第一载噪比、第二接收天线所跟踪的卫星数以及各卫星的第二载噪比。

在步骤S301中，每根接收天线可以跟踪多个卫星，卫星数和通道一一对应设置，所跟踪的卫星数可以小于或等于通道数。

步骤S302：根据第一接收天线所跟踪的卫星数以及第一载噪比判断第一接收天线是否处于良好跟踪状态。

在步骤S302中，将第一接收天线所跟踪的卫星数与预设数量进行比较，判断第一接收天线所跟踪的卫星数是否大于预设数量；将各卫星的第一载噪比与载噪比门限进行比较，判断各卫星的第一载噪比是否均大于载噪比门限，若第一接收天线所跟踪的卫星数大于预设数量且第一接收天线所跟踪的各卫星的第一载噪比均大于载噪比门限，则判定第一接收天线处于良好跟踪状态。该实施例的预设数量可以为16，载噪比门限为经验值，具体为33dB·Hz。

步骤S303：若第一接收天线处于良好跟踪状态，则根据第一接收天线各通道的增益值、第二接收天线各通道的增益值、第一载噪比和第二载噪比判断第二接收天线是否处于异常状态。

在步骤S303中，请参见图4，具体还包括以下步骤：

步骤S401：计算第一接收天线各通道的增益值的第一平均值，计算第二接收天线各通道的增益值的第二平均值，根据第一平均值和第二平均值计算增益差值；

步骤S402：根据增益差值计算平滑后的增益差值；

具体地,以使用α滤波器为例，平滑后的增益差值按照如下公式进行计算:

其中，

表示滤波后的值，即平滑后的增益差值，α为权重值，α可取值为0.1，

表示实际测量值，即增益差值，

为历史滤波值，即上一次平滑后的增益差值。

步骤S403：根据第一接收天线所跟踪的各卫星的第一载噪比计算第一平均载噪比，根据第二接收天线所跟踪的各卫星的第二载噪比计算第二平均载噪比；

步骤S404：根据增益差值、平滑后的增益差值、第一平均载噪比以及第二平均载噪比判断第二接收天线是否处于异常状态。

在步骤S404中，计算增益差值与平滑后的增益差值之间的第一差值以及第一平均载噪比与第二平均载噪比之间的第二差值；在第一接收天线处于良好跟踪状态时，若第一差值小于预设第一阈值且第二差值大于预设第二阈值，则判定第二接收天线处于异常状态；否则，判定第二接收天线处于正常状态。进一步地，预设第一阈值可以根据实际情况进行调整，例如-20dB。预设第二阈值可以根据实际情况进行调整，例如3dB·Hz。

步骤S304：若第二接收天线处于异常状态，则根据第二接收天线的状态调整接收机的参数，以使定位解算模块根据调整结果计算定位信息。

在步骤S304中，若第二接收天线处于异常状态，则在下一个计算定位周期，在基带信号处理模块捕获信号时，降低第二接收天线的捕获优先级；和/或在基带信号处理模块跟踪信号时，放弃跟踪第二载噪比小于载噪比门限的卫星；和/或在定位解算模块计算定位信息时，舍弃基带信号处理模块输出的第二接收天线的观测量值，直到第二接收天线恢复正常状态为止。

本发明第一实施例的基于双天线接收机的定位方法通过根据第一接收天线所跟踪的卫星数以及第一载噪比判断第一接收天线是否处于良好跟踪状态；若第一接收天线处于良好跟踪状态，则根据第一接收天线各通道的增益值、第二接收天线各通道的增益值、第一接收天线所跟踪的卫星的第一载噪比和第二接收天线所跟踪的卫星的第二载噪比判断第二接收天线是否处于异常状态；若第二接收天线处于异常状态，则根据第二接收天线的状态调整接收机的参数，以使定位解算模块根据调整结果计算定位信息，能够在不依赖硬件电路的情况下，准确检测接收天线状态，在接收天线状态异常时，合理调整接收机的参数，提高接收机定位计算结果的鲁棒性。

图5是本发明第二实施例的基于双天线接收机的定位方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图5所示的流程顺序为限。如图5所示，该方法包括步骤：

步骤S501：基于射频信号处理模块获取第一接收天线各通道的增益值和第二接收天线各通道的增益值，基于基带信号处理模块获取第一接收天线所跟踪的卫星数以及各卫星的第一载噪比、第二接收天线所跟踪的卫星数以及各卫星的第二载噪比。

在本实施例中，图5中的步骤S501和图3中的步骤S301类似，为简约起见，在此不再赘述。

步骤S502：根据第二接收天线所跟踪的卫星数以及第二载噪比判断第二接收天线是否处于良好跟踪状态。

在步骤S502中，将第二接收天线所跟踪的卫星数与预设数量进行比较，判断第二接收天线所跟踪的卫星数是否大于预设数量；将各卫星的第二载噪比与载噪比门限进行比较，判断各卫星的第二载噪比是否均大于载噪比门限；若第二接收天线所跟踪的卫星数大于预设数量且第二接收天线所跟踪的各卫星的第二载噪比均大于载噪比门限，则判定第二接收天线处于良好跟踪状态。该实施例的预设数量可以为16，载噪比门限为经验值，具体为33dB·Hz。

步骤S503：若第二接收天线处于良好跟踪状态，则根据第一接收天线各通道的增益值、第二接收天线各通道的增益值、第一载噪比和第二载噪比判断第一接收天线是否处于异常状态。

在步骤S503中，请参见图6，具体还包括以下步骤：

步骤S601：计算第一接收天线各通道的增益值的第一平均值，计算第二接收天线各通道的增益值的第二平均值，根据第一平均值和第二平均值计算增益差值。

在本实施例中，图6中的步骤S601和图4中的步骤S401类似，为简约起见，在此不再赘述。

步骤S602：根据增益差值计算平滑后的增益差值。

在本实施例中，图6中的步骤S602和图4中的步骤S402类似，为简约起见，在此不再赘述。

步骤S603：根据第一接收天线所跟踪的各卫星的第一载噪比计算第一平均载噪比，根据第二接收天线所跟踪的各卫星的第二载噪比计算第二平均载噪比。

在本实施例中，图6中的步骤S603和图4中的步骤S403类似，为简约起见，在此不再赘述。

步骤S604：根据增益差值、平滑后的增益差值、第一平均载噪比以及第二平均载噪比判断第一接收天线是否处于异常状态。

在步骤S604中，计算增益差值与平滑后的增益差值之间的第一差值以及第一平均载噪比与第二平均载噪比之间的第二差值；在第二接收天线处于良好跟踪状态时，若第一差值大于预设第三阈值且第二差值小于预设第四阈值，则判定第一接收天线处于异常状态。否则，判定第一接收天线处于正常状态。进一步地，预设第三阈值可以根据实际情况进行调整，例如20dB。预设第四阈值可以根据实际情况进行调整，例如-3dB·Hz。

步骤S504：若第一接收天线处于异常状态，则根据第一接收天线的状态调整接收机的参数，以使定位解算模块根据调整结果计算定位信息。

在步骤S504中，若第一接收天线处于异常状态，则在下一个计算定位周期，在基带信号处理模块捕获信号时，降低第一接收天线的捕获优先级；和/或在基带信号处理模块跟踪信号时，放弃跟踪第一载噪比小于载噪比门限的卫星；和/或在定位解算模块计算定位信息时，舍弃基带信号处理模块输出的第一接收天线的观测量值，直到第一接收天线恢复正常状态为止。

本发明第二实施例的基于双天线接收机的定位方法能够在不依赖硬件电路的情况下，准确检测接收天线状态，在接收天线状态异常时，合理调整接收机的参数，提高接收机定位计算结果的鲁棒性。

请参见图7，图7为一实施例中第一接收天线和第二接收天线的增益值和所跟踪卫星的平均载噪比变化曲线图。测试时双天线均使用对天信号，其中，在第二接收天线后增加一个可调衰减器，接入卫星导航板卡，数据记录一共180s左右，在第60s时，将可调衰减调至50dB，超过了增益调节范围，此时第二接收天线的增益值增大到40dB左右，平均载噪比也降低到30dB左右，在第120s左右，恢复链路增益，此时增益值和平均载噪比均恢复正常。请参见图8，图8为另一实施例中第一接收天线和第二接收天线的增益值和所跟踪卫星的平均载噪比变化曲线图。测试时双天线均使用对天信号，接入卫星导航板卡，数据记录一共180s左右，在第60s时，将第二接收天线拔掉，此时第二接收天线的增益值增大到40dB左右，平均载噪比也降低到15dB左右，在第120s左右，恢复链路增益，此时增益值和平均载噪比均恢复正常。通过上述实验可知，通过增益值和载噪比的变化可以判断天线的状态是否发生异常。

图9是本发明实施例的基于双天线接收机的定位装置的结构示意图。如图9所示，该装置90包括获取模块91、第一判断模块92、第二判断模块93以及调整模块94。

获取模块91用于基于射频信号处理模块获取第一接收天线各通道的增益值和第二接收天线各通道的增益值，基于基带信号处理模块获取第一接收天线所跟踪的卫星数以及各卫星的第一载噪比、第二接收天线所跟踪的卫星数以及各卫星的第二载噪比；

第一判断模块92用于根据第一接收天线所跟踪的卫星数以及第一载噪比判断第一接收天线是否处于良好跟踪状态；

第二判断模块93用于若第一接收天线处于良好跟踪状态，则根据第一接收天线各通道的增益值、第二接收天线各通道的增益值、载噪比和第二载噪比判断第二接收天线是否处于异常状态；

调整模块94用于若第二接收天线处于异常状态，则根据第二接收天线的状态调整接收机的参数，以使定位解算模块根据调整结果计算定位信息。

请参阅图10，图10为本发明实施例的计算机设备的结构示意图。如图10所示，该计算机设备10包括处理器101及和处理器101耦接的存储器102。

存储器102存储有用于实现上述任一实施例所述的基于双天线接收机的定位方法的程序指令。

处理器101用于执行存储器102存储的程序指令以获取定位信息。

其中，处理器101还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器101可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器101还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

参阅图11，图11为本发明实施例的计算机存储介质的结构示意图。本发明实施例的计算机存储介质存储有能够实现上述所有方法的程序文件111，其中，该程序文件111可以以软件产品的形式存储在上述计算机存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，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。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于双天线接收机的定位方法，其特征在于，所述接收机包括第一接收天线、第二接收天线、与所述第一接收天线和所述第二接收天线连接的射频信号处理模块、与所述射频信号处理模块连接的基带信号处理模块、与所述基带信号处理模块连接的定位解算模块以及控制模块，所述控制模块分别与所述射频信号处理模块、所述基带信号处理模块以及所述定位解算模块连接，所述定位方法包括：

基于所述射频信号处理模块获取所述第一接收天线各通道的增益值和所述第二接收天线各通道的增益值，基于所述基带信号处理模块获取所述第一接收天线所跟踪的卫星数以及各卫星的第一载噪比、所述第二接收天线所跟踪的卫星数以及各卫星的第二载噪比；

根据所述第一接收天线所跟踪的卫星数以及所述第一载噪比判断所述第一接收天线是否处于良好跟踪状态；

若所述第一接收天线处于良好跟踪状态，则根据所述第一接收天线各通道的增益值、所述第二接收天线各通道的增益值、所述第一载噪比和所述第二载噪比判断所述第二接收天线是否处于异常状态；

若所述第二接收天线处于异常状态，则根据所述第二接收天线的状态调整所述接收机的参数，以使所述定位解算模块根据调整结果计算定位信息。

2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述定位方法还包括：

根据所述第二接收天线所跟踪的卫星数以及所述第二载噪比判断所述第二接收天线是否处于良好跟踪状态；

若所述第二接收天线处于良好跟踪状态，则根据所述第一接收天线各通道的增益值、所述第二接收天线各通道的增益值、所述第一载噪比和所述第二载噪比判断所述第一接收天线是否处于异常状态；

若所述第一接收天线处于异常状态，则根据所述第一接收天线的状态调整所述接收机的参数，以使所述定位解算模块根据调整结果计算定位信息。

3.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述第一接收天线各通道的增益值、所述第二接收天线各通道的增益值、所述第一载噪比和所述第二载噪比判断所述第二接收天线是否处于异常状态，或所述根据所述第一接收天线各通道的增益值、所述第二接收天线各通道的增益值、所述第一载噪比和所述第二载噪比判断所述第一接收天线是否处于异常状态包括：

计算所述第一接收天线各通道的增益值的第一平均值，计算所述第二接收天线各通道的增益值的第二平均值，根据所述第一平均值和所述第二平均值计算所述增益差值；

根据所述增益差值计算平滑后的增益差值；

根据所述第一接收天线所跟踪的各卫星的第一载噪比计算第一平均载噪比，根据所述第二接收天线所跟踪的各卫星的第二载噪比计算第二平均载噪比；

根据所述增益差值、平滑后的增益差值、所述第一平均载噪比以及所述第二平均载噪比判断所述第一接收天线或所述第二接收天线是否处于异常状态。

4.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述增益差值、平滑后的增益差值、所述第一平均载噪比以及所述第二平均载噪比判断所述第一接收天线或所述第二接收天线是否处于异常状态包括：

计算所述增益差值与平滑后的增益差值之间的第一差值以及所述第一平均载噪比与所述第二平均载噪比之间的第二差值；

在所述第一接收天线处于良好跟踪状态时，若所述第一差值小于预设第一阈值且所述第二差值大于预设第二阈值，则判定所述第二接收天线处于异常状态；

在所述第二接收天线处于良好跟踪状态时，若所述第一差值大于预设第三阈值且所述第二差值小于预设第四阈值，则判定所述第一接收天线处于异常状态。

5.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述第一接收天线所跟踪的卫星数以及所述第一载噪比判断所述第一接收天线是否处于良好跟踪状态包括：

判断所述第一接收天线所跟踪的卫星数是否大于预设数量；

判断所述第一接收天线所跟踪的各卫星的第一载噪比是否均大于载噪比门限；

若所述第一接收天线所跟踪的卫星数大于预设数量且所述第一接收天线所跟踪的各卫星的第一载噪比均大于载噪比门限，则判定所述第一接收天线处于良好跟踪状态；

所述根据所述第二接收天线所跟踪的卫星数以及所述第二载噪比判断所述第二接收天线是否处于良好跟踪状态包括：

判断所述第二接收天线所跟踪的卫星数是否大于预设数量；

判断所述第二接收天线所跟踪的各卫星的第二载噪比是否均大于载噪比门限；

若所述第二接收天线所跟踪的卫星数大于预设数量且所述第二接收天线所跟踪的各卫星的第二载噪比均大于载噪比门限，则判定所述第二接收天线处于良好跟踪状态。

6.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述若所述第二接收天线处于异常状态，则根据所述第二接收天线的状态调整所述接收机的参数，以使所述定位解算模块根据调整结果计算定位信息包括：

在下一个计算定位周期，在所述基带信号处理模块捕获信号时，降低所述第二接收天线的捕获优先级；和/或

在所述基带信号处理模块跟踪信号时，放弃跟踪所述第二载噪比小于载噪比门限的卫星；和/或

在所述定位解算模块计算定位信息时，舍弃所述基带信号处理模块输出的所述第二接收天线的观测量值，直到所述第二接收天线恢复正常状态为止。

7.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述若所述第一接收天线处于异常状态，则根据所述第一接收天线的状态调整所述接收机的参数，以使所述定位解算模块根据调整结果计算定位信息包括：

在下一个计算定位周期，在所述基带信号处理模块捕获信号时，降低所述第一接收天线的捕获优先级；和/或

在所述基带信号处理模块跟踪信号时，放弃跟踪所述第一载噪比小于载噪比门限的卫星；和/或

在所述定位解算模块计算定位信息时，舍弃所述基带信号处理模块输出的所述第一接收天线的观测量值，直到所述第一接收天线恢复正常状态为止。

8.一种基于双天线接收机的定位装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于基于所述射频信号处理模块获取所述第一接收天线各通道的增益值和所述第二接收天线各通道的增益值，基于所述基带信号处理模块获取所述第一接收天线所跟踪的卫星数以及各卫星的第一载噪比、所述第二接收天线所跟踪的卫星数以及各卫星的第二载噪比；

第一判断模块，用于根据所述第一接收天线所跟踪的卫星数以及所述第一载噪比判断所述第一接收天线是否处于良好跟踪状态；

第二判断模块，用于若所述第一接收天线处于良好跟踪状态，则根据所述第一接收天线各通道的增益值、所述第二接收天线各通道的增益值、所述第一载噪比和所述第二载噪比判断所述第二接收天线是否处于异常状态；

调整模块，用于若所述第二接收天线处于异常状态，则根据所述第二接收天线的状态调整所述接收机的参数，以使所述定位解算模块根据调整结果计算定位信息。

9.一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并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计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述的基于双天线接收机的定位方法。

10.一种计算机存储介质，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1-7中任一项所述的基于双天线接收机的定位方法。

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