本发明涉及一种用于对终端设备进行卫星定位的方法,本发明还涉及一种用于对终端设备进行卫星定位的装置、一种终端设备和一种机器可读的存储介质。
背景技术:
1、全球导航卫星系统(gnss)是人们熟知的卫星定位系统,其利用卫星信号来确定接收机在地理上的位置坐标。但是,直接观测到的卫星信号受到多种误差源影响,单纯依靠单点定位无法满足一些对定位精度和完好性要求高的领域需求,比如车辆自动驾驶、飞行导航及着陆等。
2、为了弥补以上不足,提出利用gnss增强系统来提供实时校正服务,以提升终端定位的性能和精度。在总体上,gnss增强系统主要基于两大类改正数体系,即,观测域(observation space representation,osr)改正数体系和状态域(state spacerepresentation,ssr)改正数体系。
3、目前主流的定位系统大多只能支持其中一种改正数体系并搭载一种对应的定位算法。例如,观测域改正数体系对应于实时动态差分算法,状态域改正数体系对应于精密单点定位算法。经研究发现,这些定位算法各有利弊。另外,受到改正数播发区域限制,如果在实际应用中单独依赖某个特定的终端数据处理技术,则无法随时随地实现终端设备的高精度定位。
4、此外,现有技术中还提出根据终端设备所处地区的网络覆盖情况来自动切换定位算法,但是该方案缺乏对改正数类别的主动分辨,因此在很多情况下仍存在由改正数类别模糊性引起的定位算法不匹配问题。
5、在这种背景下,期待提供一种兼容多种改正数体系并自适应切换定位算法的卫星定位方法,以更全面地提升终端设备的定位精度。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于对终端设备进行卫星定位的方法,所述方法包括以下步骤:
2、借助终端设备的通信单元接收由数据处理中心播发的用于改善卫星定位精度的改正数;
3、借助预定义的分辨过程来分辨接收到的改正数的类别,所述改正数的类别包括观测域改正数和/或状态域改正数;以及
4、基于分辨的结果选择与接收到的改正数的类别适配的定位算法,并借助所选择的定位算法解算出终端设备的精确位置。
5、本发明尤其包括以下技术构思:通过预定义的分辨过程,约定了改正数体系的识别逻辑,即使在多种改正数交叠播发的场景中或者在频繁穿越不同改正数播发区域的情况下,也能主动且可靠地区分接收到的改正数类别,从而有针对性地规范后续的卫星定位流程。由此,提供了兼容多种改正数体系的统一定位方案。另外,这种标准化的改正数分辨过程可以灵活适配于不同终端设备,而无需针对每个终端设备独立开发通信架构,充分发挥了不同定位算法的优势,使高精度的卫星定位不再受地域限制,在使用上更加便捷。
6、可选地,借助预定义的分辨过程来分辨接收到的改正数的类别包括:通过分析用于表征改正数的类别的识别码来确定改正数的类别,所述识别码作为用于传输改正数的数据报文的一部分而被包含在所述数据报文的预留标志位中。
7、由此,通过给不同改正数类别分配对应的识别码,并约定识别码的存储位置和格式,实现了改正数分辨过程的统一化和标准化,简化了操作流程。
8、可选地,借助预定义的分辨过程来分辨接收到的改正数的类别包括:通过向数据处理中心发送关于所接收到的改正数的类别的请求并从数据处理中心接收针对所述请求的响应来确定改正数的类别。
9、由此,借助这种附加通信过程,可以更准确地判断改正数类别,为在终端设备支持多样化的改正数体系奠定了可靠基础。
10、可选地,借助终端设备的通信单元通过无线通信网络和/或通信卫星接收由数据处理中心播发的改正数。
11、由此,覆盖了多种改正数的发布机制和播放方式,使接收到的改正数类别更加丰富。
12、可选地,在满足以下条件时才借助预定义的分辨过程来分辨接收到的改正数的类别:不仅通过无线通信网络而且通过通信卫星接收到改正数;和/或,仅通过无线通信网络接收到改正数。
13、由此,可通过改正数播发方式上的差异过滤出存在改正数类别模糊性的场景,在这种场景中,有必要利用预定义的分辨过程来甄别改正数类别,从而有效避免因改正数识别错误而导致的定位算法失效。
14、可选地,在仅通过通信卫星接收到改正数并且未通过无线通信网络接收到改正数的情况下,不借助预定义的分辨过程来分辨接收到的改正数的类别,而是直接确定接收到的改正数仅涉及状态域改正数。
15、由此,可通过改正数播发方式上的差异过滤出仅存在唯一改正数类别可能性的场景,在这种场景中,不需要利用额外的分辨过程来鉴别改正数类别,从而省去了不必要的计算开销并优化了数据处理速度。
16、可选地,所述方法还包括以下步骤:在不仅通过无线通信网络而且通过通信卫星接收到改正数的情况下,并且在借助预定义的分辨过程分辨出接收到的改正数仅涉及状态域改正数时,通过评估通信品质来决定选择通过无线通信网络还是通过通信卫星接收到的状态域改正数作为终端设备的卫星定位的数据基础。
17、由此,可通过评估通信连接的可靠性来比较两种渠道获得的改正数信号完好性,确保最终输出最优的高精度定位结果。
18、可选地,基于分辨的结果选择与接收到的改正数的类别适配的定位算法包括:在确定接收到的改正数仅涉及观测域改正数的情况下选择与观测域改正数适配的第一类定位算法来确定终端设备的精确位置,在确定接收到的改正数仅涉及状态域改正数的情况下选择与状态域改正数适配的第二类定位算法来确定终端设备的精确位置,第一类定位算法不同于第二类定位算法。
19、由此,可以根据不同地区播发的改正数类别自适应地切换到对应定位算法,以实现精准定位。
20、可选地,基于分辨的结果选择与接收到的改正数的类别适配的定位算法包括:在确定接收到的改正数不仅涉及观测域改正数而且涉及状态域改正数的情况下,仅选择与观测域改正数适配的第一类定位算法来确定终端设备的精确位置。
21、由此,考虑到基于观测域改正数的定位算法能够实现更高定位精度,通过这种择优逻辑,可以确保最佳的定位结果。
22、可选地,第一类定位算法包括rtk定位算法和/或nrtk定位算法,第二类定位算法包括ppp定位算法、ppp-rtk定位算法和/或ppp-ar定位算法。
23、由此,可使终端设备支持多样化的定位算法,从而满足不同用户、不同通信链路质量、不同改正数播发区域下的各种需求,具有广泛的适用性。
24、可选地,所述方法还包括以下步骤:借助终端设备采集卫星观测数据,并基于卫星观测数据确定终端设备的第一概略位置,所述第一概略位置的精度低于所述精确位置;在确定接收到的改正数包含观测域改正数的情况下,借助终端设备的通信单元将第一概略位置上报至数据处理中心,并从数据处理中心接收针对第一概略位置生成的定向观测域改正数;以及,借助与观测域改正数适配的第一类定位算法基于定向观测域改正数修正第一概略位置,以得到终端设备的精确位置。
25、由此,在判断出终端设备处于观测域改正数播发区域的前提下,可以促使终端设备主动上报自身位置,以更加有针对性地获得基于其自身位置生成的专用增强信息。相比于直接利用接收到的改正数进行定位的情况,这能够有效改善终端设备的定位精度。
26、可选地,所述方法还包括以下步骤:借助终端设备采集卫星观测数据,并基于卫星观测数据确定终端设备的第一概略位置,所述第一概略位置的精度低于终端设备的精确位置;在确定接收到的改正数包含观测域改正数的情况下,借助第一类定位算法基于接收到的观测域改正数初步修正第一概略位置,以得到终端设备的第二概略位置,所述第二概略位置的精度高于所述第一概略位置且低于所述精确位置;借助终端设备的通信单元将第二概略位置上报至数据处理中心,并从数据处理中心接收针对第二概略位置生成的定向观测域改正数;以及,借助与观测域改正数适配的第一类定位算法基于定向观测域改正数修正第二概略位置,以得到终端设备的精确位置。
27、由此,可充分利用就近播发的观测域增强信息解算出终端设备的近似位置,由于在计算近似位置时就已经纳入了对增强信息的考虑,所以该近似位置的精度相较于单纯依赖单点定位的结果更高。由此,有利于辅助数据处理中心基于该近似位置寻找与终端设备距离较近的参考站,并提供更适配的改正数。
28、可选地,所述方法还包括以下步骤:借助终端设备采集卫星观测数据,并基于卫星观测数据确定终端设备的第一概略位置,所述第一概略位置的精度低于所述精确位置;以及,在确定接收到的改正数仅涉及状态域改正数的情况下,借助与状态域改正数适配的第二类定位算法基于接收到的状态域改正数修正第一概略位置,以得到终端设备的精确位置。
29、由此,由于精密单点定位算法不要求终端设备与数据处理中心的高带宽双向通信,因此可直接利用接收到的状态域增强信息来修正自身位置,以实现高精度定位。
30、根据本方面的第二方面,提供一种用于对终端设备进行卫星定位的装置,所述装置用于执行根据本发明的第一方面所述的方法,所述装置包括:
31、接收模块,其被配置为能够借助终端设备的通信单元接收由数据处理中心播发的用于改善卫星定位精度的改正数;
32、分辨模块,其被配置为能够借助预定义的分辨过程来分辨接收到的改正数的类别,所述改正数的类别包括观测域改正数和/或状态域改正数;以及
33、定位模块,其被配置为能够基于分辨的结果选择与接收到的改正数的类别适配的定位算法,并借助所选择的定位算法解算出终端设备的精确位置。
34、根据本方面的第三方面,提供一种终端设备,所述终端设备包括:
35、通信单元,其被配置为能够接收由数据处理中心播发的用于改善卫星定位精度的改正数;以及
36、根据本发明的第二方面所述的装置。
37、根据本发明的第四方面,提供一种机器可读的存储介质,在所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序用于当在计算机上运行时执行根据本发明的第一方面所述的方法。
1.一种用于对终端设备(2)进行卫星定位的方法,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其中,借助预定义的分辨过程来分辨接收到的改正数的类别包括:
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,借助预定义的分辨过程来分辨接收到的改正数的类别包括:
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,借助终端设备(2)的通信单元(22)通过无线通信网络(7)和/或通信卫星(5)接收由数据处理中心(3,3')播发的改正数。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,在满足以下条件时才借助预定义的分辨过程来分辨接收到的改正数的类别:
6.根据权利要求1至5所述的方法,其中,在仅通过通信卫星(5)接收到改正数并且未通过无线通信网络(7)接收到改正数的情况下,不借助预定义的分辨过程来分辨接收到的改正数的类别,而是直接确定接收到的改正数仅涉及状态域改正数。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤:
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中,基于分辨的结果选择与接收到的改正数的类别适配的定位算法包括:
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中,基于分辨的结果选择与接收到的改正数的类别适配的定位算法包括:
10.根据权利要求8或9所述的方法,其中,第一类定位算法包括rtk定位算法和/或nrtk定位算法,第二类定位算法包括ppp定位算法、ppp-rtk定位算法和/或ppp-ar定位算法。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤:
12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤:
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤:
14.一种用于对终端设备(2)进行卫星定位的装置(20),所述装置(20)用于执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法,所述装置(20)包括:
15.一种终端设备(2),所述终端设备(2)包括:
16.一种机器可读的存储介质,在所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序用于当在计算机上运行时执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法。
