【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及gnss导航定位领域，尤其涉及一种基于dbscan的gnss定位方法和装置。
技术介绍
1、全球卫星导航系统(gnss)已经成为了现代测量领域中最广泛使用的技术之一。它可以用于测量位置、速度和时间等参数，因此在许多应用领域中被广泛采用，包括航空、航海、车辆导航、地质勘探等。
2、然而，在gnss测量中，由于多种原因(如信号传输过程中的干扰、接收机本身的误差等)，会出现异常大的测量值，即粗差(outlier)。这些粗差会严重影响到gnss测量结果的准确性和可靠性，因此需要进行粗差检测和剔除。
3、gnss粗差检测和剔除技术可以分为两类：统计学方法和基于模型的方法。其中，统计学方法主要是基于数据分析，利用一些经典的统计学方法来检测粗差。比如，grubbs检验、dixon检验、均值-方差方法等。这些方法可以通过比较测量值和平均值、方差等参数来确定是否存在粗差。这些方法适用于简单的测量场景，但对于复杂的测量场景，其精度和可靠性可能会受到限制。
4、基于模型的方法则是基于对gnss测量数据的物理模型进行建模，通过拟合模型来确定粗差，比如，最小二乘法拟合、kalman滤波器、波动分析等。这些方法在复杂测量场景中表现良好，可以有效地检测和剔除粗差。此外，这些方法还可以用于模型精度的评估和改进。
5、对于基于模型的方法而言，其主要缺点包括：
6、(1)对模型的依赖性
7、基于模型的方法依赖于对测量数据的物理模型的建模，因此对模型的准确性和可靠性要求较高。如果模
8、(2)需要大量的计算资源
9、基于模型的方法通常需要大量的计算资源来完成建模和拟合过程，因此在实际应用中，需要考虑计算时间和计算资源的限制。
10、(3)对参数设置的要求较高
11、基于模型的方法通常需要对一些参数进行设置，如滤波器的噪声方差等。如果参数设置不当，可能会影响模型的精度和可靠性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种基于dbscan的gnss定位方法和装置。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、一种基于dbscan的gnss定位方法，包括以下步骤：
4、s1.基准站接收机和流动站接收机接收gnss卫星的原始数据；
5、s2.测定基准站接收机天线相位中心坐标，将该坐标记为t；
6、s3.使用静态解算的方法对t、基准站接收机和流动站接收机接收gnss卫星的原始数据进行处理，解算出基准站到流动站的基线向量集合a；
7、s4.使用rtk检核基线向量集合a中不同时间段得到的基线向量的准确度，若准确度低于设定的阈值，则判断该时间段内得到的基线向量是错误的，并将不同时间段得到的错误的基线向量集合到集合b，rtk为动态差分技术；
8、s5.使用卡尔曼滤波对b中的基线向量进行平滑处理，得到集合c；
9、s6.任意选定一段时间，使用dbscan聚类算法对在选定的一段时间内的基线向量簇csub进行聚类，得到不同的聚类后的基线向量簇d1，d2，…，dn，并在d1，d2，…，dn中选定基线向量最多的基线向量簇dmax，基线向量簇csub为集合c的子集；
10、s7.求得dmax的平均值，得到最终基线向量bf。
11、优选地，在步骤s1中，gnss卫星的原始数据包括载波相位、星历和伪距。
12、优选地在步骤s4中，使用rtk检核基线向量集合a中不同时间段得到的基线向量的准确度，若准确度低于设定的阈值，则判断该时间段内得到的基线向量是错误的，并将不同时间段得到的错误的基线向量集合到集合b中，具体过程如下：
13、利用rtk对t、基准站接收机和流动站接收机接收gnss卫星的原始数据进行处理，解算出基准站到流动站的基线向量集合a‘，以a‘中的基线向量作为标准，计算a中各时间段的基线向量的准确度。
14、优选地，在步骤s6中，任意选定一段时间，使用dbscan聚类算法对在选定的一段时间内的基线向量簇csub进行聚类，得到不同的聚类后的基线向量簇d1，d2，…，dn，并在d1，d2，…，dn中选定基线向量最多的基线向量簇dmax，基线向量簇csub为集合c的子集，包括以下步骤：
15、s61.设定邻域大小，用eps表示领域的范围半径，用minpts表示基线向量簇d1，d2，…，dn中基线向量的最小数量；
16、s62.在选定时间范围内的基线向量簇csub中任意选择一个基线向量p，并判断p是否被访问；
17、s63.在判断基线向量p已被访问时，则跳过基线向量p，重复步骤s62；在判断基线向量p未被访问时，确定基线向量p的邻域q，查找q内所有的基线向量并确定数量，并判断数量是否小于minpts；
18、s64.当q的数量小于minpts时，将基线向量p标记为噪点，并将基线向量p标记为已访问；在q的数量不小于minpts时，创建一个新的基线向量簇m，并将基线向量p及其邻域内的所有基线向量添加到基线向量簇dn中，将基线向量簇dn中的所有基线向量标记为已访问；
19、s65.在基线向量簇dn中任意选定一个基线向量t，查询t邻域w中基线向量的数量，判断w的基线向量数量是否小于minpts，如果小于，则将w中所有的基线向量加入到dn中，并将w中所有的基线向量标记为已访问；如果不小于，返回步骤s62；
20、s66.判断t是否在加入dn簇之前不属于任何簇，如果不属于，则将t保留到dn中，返回步骤s62；如果属于，则将t从dn中剔除，并返回步骤s65和步骤s66；
21、s67.重复步骤s62至s66的步骤直至将csub中所有的基线向量聚类为d1，d2，…，dn或被标记为噪点；
22、s68.在d1，d2，…，dn中选定基线向量最多的基线向量簇dmax。
23、一种基于dbscan的gnss定位装置，包含至少一个处理器和至少一个与处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有被至少一个处理器执行的指令，所述指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行所述方法的任意步骤。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
25、本专利技术通过rtk对使用静态解算的方法解算出基准站和流动站的基线向量集合a进行准确度检核，并将准确度低于准确度阈值的基线向量归到一个集合中，并通过卡尔曼滤波算法将集合中的基线向量进行平滑处理，得到新的集合，在通过dbscan聚类算法对新的集合中的基线向量进行聚类处理，对包括了最多的基线向量的聚类类别求解平均值，作为最终的基线向量，提高了基线向量的准确性，也就是提高了gnss定位系统的定位结果准确性。
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1.一种基于DBSCAN的GNSS定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于DBSCAN的GNSS定位方法，其特征在于，在步骤S1中，GNSS卫星的原始数据包括载波相位、星历和伪距。
3.根据权利要求1所述的一种基于DBSCAN的GNSS定位方法，其特征在于，在步骤S4中，使用RTK检核基线向量集合A中不同时间段得到的基线向量的准确度，若准确度低于设定的阈值，则判断该时间段内得到的基线向量是错误的，并将不同时间段得到的错误的基线向量集合到集合B中，具体过程如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于DBSCAN的GNSS定位方法，其特征在于，在步骤S6中，任意选定一段时间，使用DBSCAN聚类算法对在选定的一段时间内的基线向量簇Csub进行聚类，得到不同的聚类后的基线向量簇D1，D2，…，Dn，并在D1，D2，…，Dn中选定基线向量最多的基线向量簇Dmax，基线向量簇Csub为集合C的子集，包括以下步骤：
5.实施权利要求1至4任意一项所述方法的一种基于DBSCAN的GNSS定位装置，其特征在于，包含至少一个
...【技术特征摘要】
1.一种基于dbscan的gnss定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于dbscan的gnss定位方法，其特征在于，在步骤s1中，gnss卫星的原始数据包括载波相位、星历和伪距。
3.根据权利要求1所述的一种基于dbscan的gnss定位方法，其特征在于，在步骤s4中，使用rtk检核基线向量集合a中不同时间段得到的基线向量的准确度，若准确度低于设定的阈值，则判断该时间段内得到的基线向量是错误的，并将不同时间段得到的错误的基线向量集合到集合b中，具体过程如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于dbscan的...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵龙，王君楼，梅熙，张可军，罗永亮，杨锋，唐敏，王国祥，刘志鹏，陈海军，郑子天，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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