基于GNSS的选星方法、装置、终端及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于GNSS的选星方法、装置、终端及存储介质，属于导航技术领域。包括：根据用户预估位置和地图信息，确定所跟踪卫星的类型；根据视距内卫星的导航电文和观测量，计算接收机钟差和用户位置；根据接收机钟差和用户位置，计算不确定卫星的观测残差；将观测残差满足第一阈值条件的不确定卫星及视距内卫星，确定为观测卫星。本发明专利技术根据用户预估位置和地图信息，确定所跟踪卫星的类型，并根据视距内卫星的导航电文和观测量，计算接收机钟差和用户位置，进而将观测残差值满足第一阈值条件与视距内卫星作为观测卫星。由于同时根据地图信息进行选取，可以剔除不可靠的卫星，提高所选取的卫星的观测质量，可在城市环境下实现更准确的定位。

【技术实现步骤摘要】
基于GNSS的选星方法、装置、终端及存储介质
本专利技术涉及导航
，特别涉及一种基于GNSS的选星方法、装置、终端及存储介质。
技术介绍
基于GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem，全球导航卫星系统)进行定位时，将选取合适的卫星参与用户位置计算的过程称为选星。基于GNSS进行选星，可以剔除观测质量不佳的卫星，减少误差引入，还可以选取最合适的卫星分布，降低卫星观测量中的误差对用户位置的影响。相关技术在基于GNSS进行选星时，主要采用如下方法：获取所跟踪的各个卫星的仰角和卫星信号载噪比，如果任一卫星的仰角大于第一预设数值，且/或卫星信号载噪比大于第二预设数值，则将该卫星确定为所选取的观测卫星。然而，在城市环境下，由于建筑物的存在，会产生遮挡、多径等问题，导致根据仰角及卫星信号载噪比所选取的观测卫星的观测质量较差。例如，在被建筑物遮挡方向上仰角较高的卫星，其观测质量可能比非遮挡方向上仰角较小的卫星的观测质量要差。
技术实现思路
为了解决相关技术的问题，本专利技术实施例提供了一种基于GNSS的选星方法、装置、终端及存储介质。所述技术方案如下：一方面，提供了一种基于GNSS的选星方法，所述方法包括：根据用户预估位置和地图信息，确定所跟踪卫星的类型，所述类型包括视距内卫星、视距外卫星及不确定卫星；根据视距内卫星的导航电文和观测量，计算接收机钟差和用户位置；根据所述接收机钟差和所述用户位置，计算不确定卫星的观测残差；将观测残差满足第一阈值条件的不确定卫星及视距内卫星，确定为观测卫星。另一方面，提供了一种基于GNSS的选星装置，所述装置包括：第一确定模块，用于根据用户预估位置和地图信息，确定所跟踪卫星的类型，所述类型包括视距内卫星、视距外卫星及不确定卫星；第一计算模块，用于根据视距内卫星的导航电文和观测量，计算接收机钟差和用户位置；第二计算模块，用于根据所述接收机钟差和所述用户位置，计算不确定卫星的观测残差；第二确定模块，用于将观测残差满足第一阈值条件的不确定卫星及视距内卫星，确定为观测卫星。另一方面，提供了一种终端，所述终端包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或所述指令集由所述处理器加载并执行以实现基于GNSS的选星方法。另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或所述指令集由处理器加载并执行以实现基于GNSS的选星方法。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：根据用户预估位置和地图信息，确定所跟踪卫星的类型，并根据视距内卫星的导航电文和观测量，计算接收机钟差和用户位置，进而将观测残差值满足第一阈值条件与视距内卫星作为观测卫星。由于同时根据地图信息进行选取，可以剔除不可靠的卫星，提高所选取的卫星的观测质量，可在城市环境下实现更准确的定位。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本专利技术实施例提供的一种基于GNSS系统进行定位的架构图；图2是本专利技术实施例提供的一种本专利技术实施例的应用场景图；图3是本专利技术实施例提供的一种基于GNSS的选星方法的流程图；图4是本专利技术实施例提供的卫星仰角的示意图；图5是本专利技术实施例提供的基于地图平面判断卫星是否遮挡的示意图；图6是本专利技术实施例提供的基于GNSS的选星过程的示意图；图7是本专利技术实施例提供的基于GNSS的选星装置结构示意图；图8示出了本专利技术一个示例性实施例提供的终端的结构框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。在执行本专利技术实施例提供的方法之前，先对本专利技术实施例所涉及的名词进行解释。GDOP：(GeometricDilutionPrecision，几何精度因子)是衡量定位精度的很重要的一个系数，代表GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)测距误差造成的接收机与空间卫星间的距离矢量放大因子。由于表征参与定位解的、从接收机至空间卫星的单位矢量所勾勒的形体体积与GDOP成反比，故又称为几何精度因子。实际上，卫星在空间分布集中于一个区域，接收机至空间卫星的角度越相似，GDOP的数值越大，所代表的单位矢量形体体积越小，此时的GDOP会导致定位精度变差。相反，卫星在空间分布不集中于一个区域，同时能在不同方位区域均匀分布，接收机至空间卫星的角度差异越大，GDOP的数值越小，所代表的单位矢量形体体积越大，此时的GDOP会导致定位精度较高。卫星信号载噪比：GNSS接收机基带部分所给出的参数，衡量每颗卫星信号的强弱，在本专利技术实施例中为一个固有参数。伪距：卫星定位过程中，GNSS接收机计算出来的包含接收机时钟等误差在内的接收机到卫星之间的距离。接收机钟差：接收机的时钟与卫星标准时钟之间的差值。对于基于GNSS实现的定位，需要GNSS接收机软件进行处理。GNSS接收机软件分为基带部分与解算部分。基带部分用于将接收到的卫星的导航电文进行解调，从中获取卫星坐标、误差修正信息等；解算部分负责根据观测量与卫星坐标，求解出用户位置的坐标。观测量包括伪距观测量、相位测量、多普勒测量等。伪距观测量是通过导航电文的信号接收时间与导航电文的信号发出时间之差与光速的乘积得到，由于导航电文的信号接收时间的衡量基准为接收机的自身时钟，导航电文的信号发出时间的衡量基准为GNSS系统的原子钟，导航电文的信号发出时间相对导航电文的信号接收时间更准确些，因而可将接收机时钟与GNSS系统时钟之间的接收机钟差与用户位置的坐标作为未知数进行求解。对于每一颗卫星来说，根据用户位置的坐标与卫星坐标之间的距离与伪距观测量的关系，可以形成以用户位置的坐标及接收机钟差为未知数的方程。通过将这些方程联立成方程组进行求解，可以得到接收机钟差和用户位置的坐标。而在建立方程组时，选择哪些卫星对应的方程来构成方程组，实际上就是选星过程。选星的主要目标是尽量选取观测质量好、可靠的卫星。目前，相关技术基于GNSS进行选星时，可以采用以下两种方法：第一种方法、根据卫星仰角、卫星信号载噪比进行选取。将卫星的仰角与第一预设数值进行比较，将卫星信号载噪比与第二预设数值进行比较，当卫星的仰角大于第一预设数值，例如10度，且/或卫星信号载噪比大于第二预设数值，则将该卫星确定为观测卫星。第二种方法、根据一定的经验策略，选取GDOP因子最小的卫星组合，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GNSS的选星方法，其特征在于，所述方法包括：/n根据用户预估位置和地图信息，确定所跟踪卫星的类型，所述类型包括视距内卫星、视距外卫星及不确定卫星；/n根据视距内卫星的导航电文和观测量，计算接收机钟差和用户位置；/n根据所述接收机钟差和所述用户位置，计算不确定卫星的观测残差；/n将观测残差满足第一阈值条件的不确定卫星及视距内卫星，确定为观测卫星。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于GNSS的选星方法，其特征在于，所述方法包括：
根据用户预估位置和地图信息，确定所跟踪卫星的类型，所述类型包括视距内卫星、视距外卫星及不确定卫星；
根据视距内卫星的导航电文和观测量，计算接收机钟差和用户位置；
根据所述接收机钟差和所述用户位置，计算不确定卫星的观测残差；
将观测残差满足第一阈值条件的不确定卫星及视距内卫星，确定为观测卫星。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据用户预估位置和地图信息，确定所跟踪卫星的类型，包括：
以所述用户预估位置为中心、以预设长度为半径作圆；
从所述地图信息所指示的地图平面上各个建筑物矢量框中，选取与所述圆存在重叠面积的目标建筑物矢量框；
根据所述用户预估位置、所述所跟踪卫星及所述目标建筑物矢量框，确定所述所跟踪卫星的类型。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户预估位置、所述所跟踪卫星及所述目标建筑物矢量框，确定所述所跟踪卫星的类型，包括：
获取任一卫星与所述用户预估位置之间的连线在所述地图平面上的投影；
当所述投影与所述目标建筑物矢量框不存在交点，确定所述卫星未处于遮挡区域内；
将未处于遮挡区域内及处于遮挡区域内且仰角满足第二阈值条件的卫星，确定为视距内卫星；
将处于遮挡区域内且仰角满足第三阈值条件的卫星，确定为视距外卫星；
将所述所跟踪卫星中除所述视距内卫星和所述视距外卫星以外的其他卫星，确定为不确定卫星。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据视距内卫星的导航电文和观测量，计算接收机钟差和用户位置，包括：
从所述视距内卫星的导航电文中，获取视距内卫星的卫星坐标及误差修正信息；
根据所述视距内卫星的误差修正信息，对所述视距内卫星的卫星坐标进行修正，得到所述视距内卫星的卫星修正坐标；
根据所述视距内卫星的伪距观测量、所述视距内卫星的卫星修正坐标及所述视距内卫星的误差修正信息，应用以下公式，通过求解方程，得到所述接收机钟差和用户位置：



其中，i为第i颗视距内卫星，i＝1,2,3，...，N，pi为所述视距内卫星的伪距观测量，为第i颗视距内卫星的卫星修正坐标，(x,y,z)为所述用户位置，为第i颗视距内卫星对应的电离层修正量，为第i颗视距内卫星对应的对流层修正量，b为所述接收机钟差，c为光速常量。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述接收机钟差和所述用户位置，计算不确定卫星的观测残差，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆晨曦，
申请(专利权)人：腾讯大地通途北京科技有限公司，腾讯科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11