一种基于机会信号辅助的精密单点定位方法及定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种基于机会信号辅助的精密单点定位方法及定位装置，其中方法包括：通过DTV信号计算第一速度和第一加速度；根据第一速度和第一加速度确定当前时刻由IMU测得的第二速度和第二加速度；分别利用第二速度和第二加速度对当前时刻通述DTV信号计算得到的第四速度和第四加速度进行滤波修正，得到第三速度和第三加速度；判断当前条件是否满足第一预设条件；如果满足，则确定当前状态为静态；如果不满足，则确定当前状态为动态；根据当前所处的不同状态，利用不同的预设PPP算法进行定位。本发明专利技术实施例能够在静态PPP算法和动态PPP算法间灵活切换，提高PPP技术的使用灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机会信号辅助的精密单点定位方法及定位装置
本专利技术涉及卫星定位
，特别是涉及一种基于机会信号辅助的精密单点定位方法及定位装置。
技术介绍
PPP(PrecisePointPosition，精密单点定位)技术是近几十年发展起来的一种允许双频GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)用户用单个接收器获取位置信息的一项GPS定位新技术。PPP技术首先被开发用于静态定位，随卫星轨道和时钟产品的发展，动态PPP正在越来越多地被研究和应用。与静态PPP相比，动态PPP在多路径效应、对流层延迟改正等误差改正方面更为复杂，尤其在探测、修复周跳和整周模糊度的确定方面更为困难。对于静态PPP和动态PPP，它们的卡尔曼滤波方程、协方差矩阵、状态方程和观测方程均不同，也就是说，在利用PPP技术进行定位时，需要根据载体所处的不同状态，确定使用何种PPP算法进行定位。对于待进行定位的载体而言，例如一辆在城市中行驶的汽车，其所处状态经常在运动状态与静止状态之间切换，现有的PPP技术对于这种复杂的情境往往无法正确判断出载体所处的状态，也就是说，现有的PPP技术存在难以在静态算法和动态算法间灵活切换的问题，因而导致PPP技术的使用灵活性降低。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种基于机会信号辅助的精密单点定位方法及定位装置，以实现提高PPP技术的使用灵活性。具体技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于机会信号辅助的精密单点定位方法，所述方法包括：通过数字广播电视DTV信号计算第一速度和第一加速度；根据所述第一速度和第一加速度，确定当前时刻由惯性测量单元IMU测量得到的第二速度和第二加速度；分别利用所述第二速度和所述第二加速度，对所述当前时刻通过所述DTV信号计算得到的第四速度和第四加速度进行滤波修正，得到第三速度和第三加速度；判断当前条件是否满足第一预设条件，所述第一预设条件为：所述第三速度小于所述预设速度阈值，且所述第三加速度小于所述预设加速度阈值，且IMU测得的角速度小于预设角速度阈值；如果所述当前条件满足第一预设条件，则确定当前状态为静态；如果所述当前条件不满足第一预设条件，则确定当前状态为动态；根据当前所处的不同状态，利用不同的预设精密单点定位PPP算法进行定位，所述PPP算法包括：静态PPP算法和动态PPP算法。可选地，所述通过DTV信号计算第一速度和第一加速度的步骤，包括：接收多台DTV发射机发射的DTV信号；根据所接收的多个DTV信号，计算第一速度和第一加速度。可选地，所述根据所述第一速度和第一加速度，确定当前时刻由IMU测量得到的第二速度和第二加速度的步骤，包括：将所述第一速度和第一加速度作为初始值分别输入IMU，以使所述IMU测量得到当前时刻的第二速度和第二加速度。可选地，所述分别利用所述第二速度和所述第二加速度，对所述当前时刻通过所述DTV信号计算得到的第四速度和第四加速度进行滤波修正的步骤，包括：通过预设公式，分别对所述当前时刻通过所述DTV信号计算得到的第四速度和第四加速度进行滤波修正；所述预设公式为：式中，i表示i时刻；X表示系统状态矢量，系统状态矢量中包括：速度，加速度和位置信息；Φ表示系统转移矩阵；W表示系统噪声矢量；Γ表示噪声驱动矩阵，其中，W和Γ互不相关；Z表示量测矢量；H表示量测矩阵；Vi表示i时刻的量测噪声。可选地，所述根据当前所处的不同状态，利用不同的预设精密单点定位PPP算法进行定位的步骤，包括：当当前状态为静态时，利用预设的静态PPP算法进行定位；当当前状态为动态时，利用预设的动态PPP算法进行定位。第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于机会信号辅助的精密单点定位装置，所述装置包括：计算模块，用于通过数字广播电视DTV信号计算第一速度和第一加速度；第一确定模块，用于根据所述第一速度和第一加速度，确定当前时刻由惯性测量单元IMU测量得到的第二速度和第二加速度；修正模块，用于分别利用所述第二速度和所述第二加速度，对所述当前时刻通过所述DTV信号计算得到的第四速度和第四加速度进行滤波修正，得到第三速度和第三加速度；判断模块，用于判断当前条件是否满足第一预设条件，所述第一预设条件为：所述第三速度小于所述预设速度阈值，且所述第三加速度小于所述预设加速度阈值，且IMU测得的角速度小于预设角速度阈值；第二确定模块，用于如果所述当前条件满足第一预设条件，则确定当前状态为静态；第三确定模块，用于如果所述当前条件不满足第一预设条件，则确定当前状态为动态；定位模块，用于根据当前所处的不同状态，利用不同的预设精密单点定位PPP算法进行定位，所述PPP算法包括：静态PPP算法和动态PPP算法。可选地，所述计算模块，包括：接收子模块，用于接收多台DTV发射机发射的DTV信号；计算子模块，用于根据所接收的多个DTV信号，计算第一速度和第一加速度。可选地，所述定位模块，包括：第一定位子模块，用于当当前状态为静态时，利用预设的静态PPP算法进行定位；第二定位子模块，用于当当前状态为动态时，利用预设的动态PPP算法进行定位。第三方面，本专利技术实施例提供了一种服务器，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器被所述机器可执行指令促使：实现本专利技术实施例第一方面提供的基于机会信号辅助的精密单点定位方法的方法步骤。第四方面，本专利技术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本专利技术实施例第一方面提供的基于机会信号辅助的精密单点定位方法的方法步骤。本专利技术实施例提供的一种基于机会信号辅助的精密单点定位方法及定位装置，通过DTV信号，即机会信号计算得到第一速度和第一加速度，将第一速度和第一加速度作为IMU的初始值，进而确定当前时刻由IMU测量得到的第二速度和第二加速度，然后利用该第二速度和第二加速度，再对对当前时刻通过DTV信号计算得到的第四速度和第四加速度进行滤波修正，从而得到第三速度和第三加速度，当且仅当第三速度、第三加速度和角速度同时满足小于对应的三个预设阈值的条件时，确定当前状态为静态；不满足上述条件则确定当前状态为动态，因此，本专利技术实施例能够基于DTV信号的辅助快速确定载体当前所处状态，从而能够在静态PPP算法和动态PPP算法间灵活切换，提高PPP技术的使用灵活性。当然，实施本专利技术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专利技术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专利技术的一些实施例，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为本专利技术实施例提供的基于机会信号辅助的精密单点定位方法的一种流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的基于机会信号辅助的精密单点定位方法的一种结构示意图；图3为本专利技术实施例中计算模块的一种结构示意图；图4为本专利技术实施例中定位模块的一种结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的电子设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机会信号辅助的精密单点定位方法，其特征在于，所述方法包括：通过数字广播电视DTV信号计算第一速度和第一加速度；根据所述第一速度和第一加速度，确定当前时刻由惯性测量单元IMU测量得到的第二速度和第二加速度；分别利用所述第二速度和所述第二加速度，对所述当前时刻通过所述DTV信号计算得到的第四速度和第四加速度进行滤波修正，得到第三速度和第三加速度；判断当前条件是否满足第一预设条件，所述第一预设条件为：所述第三速度小于所述预设速度阈值，且所述第三加速度小于所述预设加速度阈值，且IMU测得的角速度小于预设角速度阈值；如果所述当前条件满足第一预设条件，则确定当前状态为静态；如果所述当前条件不满足第一预设条件，则确定当前状态为动态；根据当前所处的不同状态，利用不同的预设精密单点定位PPP算法进行定位，所述PPP算法包括：静态PPP算法和动态PPP算法。

【技术特征摘要】
1.一种基于机会信号辅助的精密单点定位方法，其特征在于，所述方法包括：通过数字广播电视DTV信号计算第一速度和第一加速度；根据所述第一速度和第一加速度，确定当前时刻由惯性测量单元IMU测量得到的第二速度和第二加速度；分别利用所述第二速度和所述第二加速度，对所述当前时刻通过所述DTV信号计算得到的第四速度和第四加速度进行滤波修正，得到第三速度和第三加速度；判断当前条件是否满足第一预设条件，所述第一预设条件为：所述第三速度小于所述预设速度阈值，且所述第三加速度小于所述预设加速度阈值，且IMU测得的角速度小于预设角速度阈值；如果所述当前条件满足第一预设条件，则确定当前状态为静态；如果所述当前条件不满足第一预设条件，则确定当前状态为动态；根据当前所处的不同状态，利用不同的预设精密单点定位PPP算法进行定位，所述PPP算法包括：静态PPP算法和动态PPP算法。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过DTV信号计算第一速度和第一加速度的步骤，包括：接收多台DTV发射机发射的DTV信号；根据所接收的多个DTV信号，计算第一速度和第一加速度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一速度和第一加速度，确定当前时刻由IMU测量得到的第二速度和第二加速度的步骤，包括：将所述第一速度和第一加速度作为初始值分别输入IMU，以使所述IMU测量得到当前时刻的第二速度和第二加速度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别利用所述第二速度和所述第二加速度，对所述当前时刻通过所述DTV信号计算得到的第四速度和第四加速度进行滤波修正的步骤，包括：通过预设公式，分别对所述当前时刻通过所述DTV信号计算得到的第四速度和第四加速度进行滤波修正；所述预设公式为：式中，i表示i时刻；X表示系统状态矢量，系统状态矢量中包括：速度，加速度和位置信息；Φ表示系统转移矩阵；W表示系统噪声矢量；Γ表示噪声驱动矩阵，其中，W和Γ互不相关；Z表示量测矢量；H表示量测矩阵；Vi表示i时刻的量测噪声。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前所处的不同状态，利用不同的预设精密单点定位PPP算法...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓中亮，赵鹤，胡恩文，朱棣，刘延旭，唐诗浩，綦航，汤灿阳，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11