一种卫星定位方法、装置、电子设备及计算机存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种卫星定位方法、装置、电子设备及计算机存储介质，该方法包括：获取卫星在第一个历元对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一观测数据，以及在第一个历元之后的各个历元对应的第二卫星位置、第二卫星钟差和第二观测数据；根据第一卫星位置、第一卫星钟差和第一伪距，确定接收机在第一个历元的第一接收机位置；对于每相邻两个历元，根据该相邻两个历元对应的第二载波相位，确定载波相位变化量，根据当前历元对应的第二卫星位置、第二卫星钟差、第二伪距和载波相位变化量，确定接收机在当前历元的当前接收机位置。通过本发明专利技术的方法，可加快收敛速度，提高定位效果。提高定位效果。提高定位效果。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星定位方法、装置、电子设备及计算机存储介质


[0001]本专利技术涉及全球卫星导航定位
，具体而言，本专利技术涉及一种卫星定位方法、装置、电子设备及计算机存储介质。

技术介绍

[0002]目前，高精度定位主要是GNSS网络RTK技术，但是RTK必须依托密集部署的基准站，系统建设与维护成本高，同时可靠性降低。在陆地上，可以部署GNSS基准站，但是在国外、海洋以及边远复杂地区，RTK基准站部署困难，难以实现实时精密定位。目前，无人机、无人车和机器人等人工智能装备需要精密定位，实时精密定位主要依靠网络RTK，由于过分依赖地面GNSS基准网，安全性和可靠性存在隐患。
[0003]现有技术中，还可采用PPP技术进行定位，PPP无需依靠基准站，降低了地面数据传输的安全性和可靠性风险，更适合无人系统实时高精度定位应用。PPP是GNSS载波相位高精度定位的重要技术，PPP无需依托基准站可以获得等于RTK的精密定位结果，因此，显示巨大的吸引力，但是PPP收敛时间太长，使得定位效果不佳。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种卫星定位方法、装置、电子设备及计算机存储介质，旨在解决上述至少一个技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种卫星定位方法，该方法包括：
[0006]获取卫星在第一个历元对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一观测数据，第一观测数据包括第一伪距和第一载波相位；
[0007]根据第一卫星位置、第一卫星钟差和第一伪距，确定接收机在第一个历元的第一接收机位置；
[0008]获取卫星在第一个历元之后的各个历元对应的第二卫星位置、第二卫星钟差和第二观测数据；
[0009]对于第一个历元之后的各个历元中的每个历元，将该历元作为当前历元，根据当前历元对应的第二载波相位和当前历元的前一个历元对应的第二载波相位，确定载波相位变化量，在前一个历元为第一个历元时，前一个历元对应的第二载波相位为第一载波相位；
[0010]根据当前历元对应的第二卫星位置、第二卫星钟差、第二伪距和载波相位变化量，确定接收机在当前历元的当前接收机位置。
[0011]本专利技术的有益效果是：在采用卫星对接收机进行定位的过程中，基于卫星在第一个历元对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一伪距，确定接收机在第一个历元的第一接收机位置，基于卫星在第一个历元之后的各个历元对应的第二卫星位置、第二卫星钟差和第二观测数据，确定接收机在当前历元的当前接收机位置，基于本专利技术的方案，可基于卫星在前后不同历元对应的卫星位置、卫星钟差和观测数据，同时确定出接收机在各个不同
历元对应的接收机位置，减少收敛时间。
[0012]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0013]进一步，上述获取卫星在第一个历元对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一观测数据，包括：
[0014]获取至少5个卫星中每个卫星在第一个历元对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一观测数据；
[0015]上述根据第一卫星位置、第一卫星钟差和第一伪距，确定接收机在第一个历元的第一接收机位置，包括：
[0016]根据至少5个卫星中各个卫星对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一伪距，确定接收机在第一个历元的第一接收机位置、第一接收机钟差和第一对流层天顶方向延迟湿分量。
[0017]采用上述进一步方案的有益效果是，可结合至少5个卫星中每个卫星对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一伪距，确定接收机在第一个历元的第一接收机位置，这样使得确定的第一接收机位置更加准确，另外在确定第一接收机位置的同时，还可确定出接收机在第一个历元的第一接收机钟差和第一对流层天顶方向延迟湿分量，为后续处理提供数据支持。
[0018]进一步，上述根据至少5个卫星中各个卫星对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一伪距，确定接收机在第一个历元的第一接收机位置、第一接收机钟差和第一对流层天顶方向延迟湿分量，包括：
[0019]对于至少5个卫星中的每个卫星，将该卫星对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一伪距输入第一公式，得到该卫星对应的第二公式，第二公式为接收机在第一个历元的第一接收机位置、第一接收机钟差和第一对流层天顶方向延迟湿分量为未知数的第一公式其中，第一公式为：
[0020][0021]其中，v表示残差值，c表示光速，(e
x
,e
y
,e
z
)为卫星到接收机的单位方向向量，G为对流层天顶方向投影函数，d
T_w
为对流层天顶方向延迟湿分量，(x,y,z)为接收机在第一个历元的第一接收机位置，dt为第一个历元对应的第一接收机钟差，l为综合误差修正量，v，c，(e
x
,e
y
,e
z
)，G，d
T_h
，l均为已知参数；
[0022]根据各个卫星对应的第二公式，通过最小二乘的方式确定接收机在第一个历元的第一接收机位置、第一接收机钟差和第一对流层天顶方向延迟湿分量。
[0023]采用上述进一步方案的有益效果是，第一公式中包括接收机在第一个历元的第一接收机位置、第一接收机钟差和第一对流层天顶方向延迟湿分量这5个未知数，则通过第一公式，可同时确定得到接收机在第一个历元的第一接收机位置、第一接收机钟差和第一对流层天顶方向延迟湿分量，进一步加快收敛速度。
[0024]进一步，上述获取卫星在第一个历元之后的各个历元对应的第二卫星位置、第二卫星钟差和第二观测数据，包括：
[0025]获取至少5个卫星中每个卫星在第一个历元之后的各个历元对应的第二卫星位置、第二卫星钟差和第二观测数据；
[0026]对于至少5个卫星中每个卫星，上述根据当前历元对应的第二载波相位和当前历元的前一个历元对应的第二载波相位，确定载波相位变化量，包括：
[0027]根据卫星在当前历元对应的第二载波相位和当前历元的前一个历元对应的第二载波相位，确定载波相位变化量；
[0028]根据当前历元对应的第二卫星位置、第二卫星钟差、第二伪距和载波相位变化量，确定接收机在当前历元的当前接收机位置,包括：
[0029]根据至少5个卫星中每个卫星对应的当前历元对应的第二卫星位置、第二卫星钟差和第二伪距，以及每个卫星对应的载波相位变化量，确定接收机在当前历元的当前接收机位置、当前接收机钟差和当前对流层天顶方向延迟湿分量。
[0030]采用上述进一步方案的有益效果是，可结合至少5个卫星中每个卫星对应的第二卫星位置、第二卫星钟差和第二观测数据，确定接收机在当前历元的当前接收机位置，这样使得确定的当前接收机位置更加准确，另外在确定当前接收机位置的同时，还可确定出接收机在当前历元的当前接收机钟差和当前对流层天顶方向延迟湿分量，为后续处理提供数据支持。
[0031]进一步，对于至少5个卫星中每个卫星，根据卫星在当前历元对应的第二载波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星定位方法，其特征在于，包括以下步骤：获取卫星在第一个历元对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一观测数据，所述第一观测数据包括第一伪距和第一载波相位；根据所述第一卫星位置、所述第一卫星钟差和所述第一伪距，确定接收机在所述第一个历元的第一接收机位置；获取所述卫星在所述第一个历元之后的各个历元对应的第二卫星位置、第二卫星钟差和第二观测数据；对于所述第一个历元之后的各个历元中的每个历元，将该历元作为当前历元，根据所述当前历元对应的第二载波相位和所述当前历元的前一个历元对应的第二载波相位，确定载波相位变化量，在所述前一个历元为所述第一个历元时，所述前一个历元对应的第二载波相位为所述第一载波相位；根据所述当前历元对应的所述第二卫星位置、所述第二卫星钟差、所述第二伪距和所述载波相位变化量，确定所述接收机在所述当前历元的当前接收机位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取卫星在第一个历元对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一观测数据，包括：获取至少5个卫星中每个卫星在第一个历元对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一观测数据；所述根据所述第一卫星位置、所述第一卫星钟差和所述第一伪距，确定接收机在所述第一个历元的第一接收机位置，包括：根据所述至少5个卫星中各个所述卫星对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一伪距，确定所述接收机在所述第一个历元的第一接收机位置、第一接收机钟差和第一对流层天顶方向延迟湿分量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少5个卫星中各个所述卫星对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一伪距，确定所述接收机在所述第一个历元的第一接收机位置、第一接收机钟差和第一对流层天顶方向延迟湿分量，包括：对于所述至少5个卫星中的每个卫星，将该卫星对应的第一卫星位置、第一卫星钟差和第一伪距输入第一公式，得到该卫星对应的第二公式，所述第二公式为所述接收机在所述第一个历元的第一接收机位置、第一接收机钟差和第一对流层天顶方向延迟湿分量为未知数的第一公式其中，所述第一公式为：其中，v表示残差值，c表示光速，(e
x
,e
y
,e
z
)为卫星到接收机的单位方向向量，G为对流层天顶方向投影函数，d
T_w
为对流层天顶方向延迟湿分量，(x,y,z)为接收机在所述第一个历元的第一接收机位置，dt为所述第一个历元对应的第一接收机钟差，l为综合误差修正量，v，c，(e
x
,e
y
,e
z
)，G，d
T_h
，l均为已知参数；根据各个所述卫星对应的第二公式，通过最小二乘的方式确定所述接收机在所述第一个历元的第一接收机位置、第一接收机钟差和第一对流层天顶方向延迟湿分量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述卫星在所述第一个历元之后的各个历元对应的第二卫星位置、第二卫星钟差和第二观测数据，包括：获取至少5个卫星中每个卫星在所述第一个历元之后的各个历元对应的第二卫星位置、第二卫星钟差和第二观测数据；对于所述至少5个卫星中每个卫星，所述根据所述当前历元对应的第二载波相位和所述当前历元的前一个历元对应的第二载波相位，确定载波相位变化量，包括：根据所述卫星在所述当前历元对应的第二载波相位和所述当前历元的前一个历元对应的第二载波相位，确定载波相位变化量；所述根据所述当前历元对应的所述第二卫星位置、所述第二卫星钟差、所述第二伪距和所述载波相位变化量，确定所述接收机在所述当前历元的当前接收机位置，包括：根据所述至少5个卫星中每个卫星对应的所述当前历元对应的所述第二卫星位置、所述第二卫星钟差和所述第二伪距，以及每个所述卫星对应的载波相位变化量，确定所述接收机在所述当前历元的当前接收机位置、当前接收机钟差和当前对流层天顶方向延迟湿分量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对于所述至少5个卫星中每个卫星，所述根据所述卫星在所述当前历元对应的第二载波相位和所述当前历元的前一个历元对应的第二载波相位，确定载波相位变化量，包括：对于所述至少5个卫星中每个卫星，根据所述卫星在所述当前历元对应的第二载波相位和所述当前历元的前一个历元对应的第二载波相位，通过第三公式，确定载波相位变化量，其中，所述第三公式为：其中，ΔΦ
i
表示当前历元对应的第二载波相位和所述当前历元的前一个历元对应的第二载波相位之间的载波相位变化量，i表示第i个载波频点，所述第i个载波频点对应所述当前历元对应的第二载波相位，t表示当前历元对应的序号，t
‑
1表示当前历元的前一个历元对应的序号，Φ
t
表示当前历元对应的第二载波相位，Φ
t
‑1表示当前历元的前一个历元对应的第二载波相位，Δρ表示所述当前历元对应的第一距离和所述前一个历元对应的第二距离之间的距离变化量，所述第一距离为所述当前历元对应的所述卫星的卫星位置与所述接收机的接收机位置之间的几何距离，所述第二距离为所述前一个历元对应的所述卫星的卫星位置与所述接收机的接收机位置之间的几何距离；c表示光速，Δdt表示所述当前历元对应的当前接收机钟差与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡成林，吕开慧，凌玲，朱子杰，梁康凯，成凌锋，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：