一种定位方法及装置与流程

    专利2022-07-09  77


    本申请涉及通信技术领域,特别涉及一种定位方法及装置、计算设备和计算机可读存储介质。



    背景技术:

    全球导航卫星系统(gnss,globalnavigationsatellitesystem)包括全球定位系统(gps,globalpositionsystem)、北斗、伽利略和格洛纳斯等多种。

    一般地,全球导航卫星系统由基准站网络、数据处理平台、数据播发平台和用户终端等四个部分组成。其定位方法主要包括以下步骤:

    (1)基准站网络由分布在一定地理区域内的多个基准站构成,基准站实时采集定位观测数据并将其上传。

    (2)数据处理平台在接收到所有基准站上报的定位观测数据之后进行实时计算以获得gnss改正数据并将其发送至数据播发平台;其中,gnss改正数据可以分为广域差分数据或区域差分数据。

    (3)数据播发平台对gnss改正数据进行编码生成gnss改正数据电文,并将gnss改正数据电文发送至用户终端。一般而言,广域差分电文通过广播网等通信网络发送至用户终端,而区域差分电文通过互联网等通信网络发送至用户终端。

    (4)用户终端对接收到的gnss改正数据电文进行解码得到gnss改正数据(包括广域差分数据或区域差分数据),并将接收到的定位观测数据和gnss改正数据进行实时定位计算,以得到用户终端的高精度定位信息。

    其中,用户终端在利用广域差分数据进行定位时,对网络连接稳定性和接入带宽要求较低,但是算法收敛速度慢,通常需要20~30分钟才能够实现分米级或厘米级的实时高精度定位;在利用区域差分数据进行定位时,计算算法收敛速度快,通常能够在几秒内实现厘米级的实时高精度定位,但网络连接稳定性(例如用户终端应始终保持在线,断网时无法正常工作)和接入带宽(例如单个用户终端的接入速率应超过5kbps)要求较高,在山区、林区、草原、荒漠等广大国土区域内完全满足要求较困难。



    技术实现要素:

    有鉴于此,本申请实施例提供了一种定位方法及装置、计算设备和计算机可读存储介质,以解决现有技术中存在的技术缺陷。

    本申请提供一种定位方法,包括:

    接收定位观测信号,并基于所述定位观测信号生成定位观测数据;

    通过通信网络获取区域差分电文,根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息;

    通过广播网络获取广域差分电文,根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息;

    判断所述第二定位信息是否满足定位需求;若是,则输出所述第二定位信息;若否,则输出所述第一定位信息。

    本申请还提供一种定位装置,包括:

    信号接收模块,被配置为接收定位观测信号,并基于所述定位观测信号生成定位观测数据;

    通讯接收模块,被配置为通过通信网络获取区域差分电文,根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息;

    广播接收模块,被配置为通过广播网络获取广域差分电文,根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息;

    切换控制模块,被配置为判断所述第二定位信息是否满足定位需求;若是,则输出所述第二定位信息;若否,则输出所述第一定位信息。

    本申请提供的定位方法及装置,分别通过广播网络和通信网络接收广域差分电文和区域差分电文,由于通信网络收敛速度较快,先使用区域差分电文以及定位观测数据进行计算生成第一定位信息进行定位,并在后续广播网络的收敛满足定位需求的情况下,再切换使用通过广播网络接收到的广域差分电文以及定位观测数据进行计算生成第二定位信息进行定位,从而综合利用广播网络和通信网络进行定位,以满足不同区域的定位需求。

    另外,本实施例的定位方法,除去可以综合利用广播网络和通信网络进行定位,以满足不同区域的定位需求以外,还可以对广播网络的信号质量以及通信网络的信号质量进行监控,并根据广播网络的信号质量以及通信网络的信号质量选择接收/停止接收广域差分电文或接收/停止接收区域差分电文,从而可以进一步有效利用广播网络和通信网络进行定位,节省成本。

    附图说明

    图1是本申请一实施例的计算设备的结构示意图;

    图2是本申请一实施例的定位方法的流程示意图;

    图3是本申请另一实施例的定位方法的流程示意图;

    图4是本申请另一实施例的定位方法的流程示意图;

    图5是本申请又一实施例的终端的定位状态切换示意图;

    图6是本申请一实施例的定位装置的结构示意图。

    具体实施方式

    在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广,因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

    在本说明书一个或多个实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本说明书一个或多个实施例。在本说明书一个或多个实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本说明书一个或多个实施例中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

    应当理解,尽管在本说明书一个或多个实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本说明书一个或多个实施例范围的情况下,第一也可以被称为第二,类似地,第二也可以被称为第一。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

    首先,对本发明一个或多个实施例涉及的名词术语进行解释。

    区域差分电文:用户终端主动向通信网络发送请求,通信网络根据请求向用户终端发送的区域差分电文。其播发频率较高,例如每秒播发一次,解算算法收敛速度快,但是对网络连接稳定性和用户终端接入带宽都有较高要求,例如用户终端应当始终保持在线,且每个用户终端的接入频率应超过5kbps。在山区、林区、草原、荒漠等区域满足需求较为困难。

    广域差分电文:通过广播网络向所有用户终端发送统一的广域差分电文,其播发频率可以大幅度降低(例如每半分钟播发一次),降低了用户终端对网络连接稳定性以及接入带宽的要求,例如用户终端应当具备广播接受能力而无需始终保持在线,且无需宽带接入,但是解算算法收敛速度慢,需要20~30分钟才能实现分米级或厘米级的实时高精度定位。

    广播网络——基于地球同步轨道卫星来提供音视频广播和其他信息服务的网络。

    通信网络——基于地面基站来提供移动通信和双向数据传输的网络,包括2g/双向/xg。

    全球导航卫星系统——(globalnavigationsatellitesystem,gnss)包括全球定位系统(gps,globalpositionsystem)、北斗、伽利略和格洛纳斯等多种。

    在本申请中,提供了一种定位方法及装置、计算设备和计算机可读存储介质,在下面的实施例中逐一进行详细说明。

    图1是示出了根据本说明书一实施例的计算设备100的结构框图。该计算设备100的部件包括但不限于存储器110和处理器120。处理器120与存储器110通过总线130相连接,数据库150用于保存数据。

    计算设备100还包括接入设备140,接入设备140使得计算设备100能够经由一个或多个网络160通信。这些网络的示例包括公用交换电话网(pstn)、局域网(lan)、广域网(wan)、个域网(pan)或诸如因特网的通信网络的组合。接入设备140可以包括有线或无线的任何类型的网络接口(例如,网络接口卡(nic))中的一个或多个,诸如ieee802.11无线局域网(wlan)无线接口、全球微波互联接入(wi-max)接口、以太网接口、通用串行总线(usb)接口、蜂窝网络接口、蓝牙接口、近场通信(nfc)接口,等等。

    在本说明书的一个实施例中,计算设备100的上述部件以及图1中未示出的其他部件也可以彼此相连接,例如通过总线。应当理解,图1所示的计算设备结构框图仅仅是出于示例的目的,而不是对本说明书范围的限制。本领域技术人员可以根据需要,增添或替换其他部件。

    计算设备100可以是任何类型的静止或移动计算设备,包括移动计算机或移动计算设备(例如,平板计算机、个人数字助理、膝上型计算机、笔记本计算机、上网本等)、移动电话(例如,智能手机)、可佩戴的计算设备(例如,智能手表、智能眼镜等)或其他类型的移动设备,或者诸如台式计算机或pc的静止计算设备。计算设备100还可以是移动式或静止式的服务器。

    其中,处理器120可以执行图2所示方法中的步骤。图2是示出了根据本申请一实施例的定位方法的示意性流程图,包括步骤200至步骤203。

    步骤200:接收定位观测信号,并基于所述定位观测信号生成定位观测数据。

    其中,该定位观测信号为gnss(globalnavigationsatellitesystem,全球导航卫星系统)定位观测信号,由基站生成并发送至终端。终端根据gnss观测信号生成gnss定位观测数据。

    步骤201:通过通信网络获取区域差分电文,根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息。

    步骤202:通过广播网络获取广域差分电文,根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息。

    其中,广域差分电文以及述区域差分电文分别与定位观测数据相对应,用于与定位观测数据相结合,以生成高精度的定位信息。

    更具体地,数据处理平台在接收到所有基准站上报的定位观测数据之后进行实时计算以获得广域差分数据或区域差分数据,并将其发送至数据播发平台。数据播放平台主动下发广域差分电文,无需等待终端的请求;数据播发平台在收到终端的区域差分电文请求的情况下,发送区域差分电文至终端。

    需要说明的是,定位观测数据为初级定位,其定位精度较低,一般可以达到米级,如果要实现高精度的定位,例如厘米级的定位,还需要利用区域差分电文或广域差分电文进行计算,例如根据区域差分电文以及定位观测数据进行计算得到第一定位信息。

    具体地,对于终端来说,可以在终端上电启动后,启动两个独立的进程,分别经由广播网络接收广域差分电文,经由通信网络接收区域差分电文。终端可以有多种,例如车载终端、移动终端等。

    广播网络是利用地球同步轨道卫星来为信号覆盖区域(可包括一个或多个国家和地区)提供包括音频、视频、数据等在内的多媒体信息服务。广播网络具有覆盖区域广、在开阔地区信号传输稳定、支持终端的高速移动等优点,尤其适合为车载终端提供信息服务。

    通信网络为通过基站提供移动通信和双向数据传输的网络,例如3/4/5g网络。与广播网络所不同的是,广播网络为主动下发电文,但是通信网络需要终端自身发送请求来获取对应的电文。

    所以,本实施例中,终端利用广播网络和通信网络两种网路途径来进行电文传输,可以提高业务覆盖范围和业务可靠性。

    具体地,所述步骤201包括:

    s2011:将所述区域差分电文进行解析,得到所述区域差分电文对应的区域差分数据;

    s2012:根据所述区域差分数据以及所述定位观测数据进行计算,得到所述第一定位信息。

    具体地,所述步骤202包括:

    s2021:将所述广域差分电文进行解析,得到所述广域差分电文对应的广域差分数据。

    s2022:根据所述广域差分数据以及所述定位观测数据进行计算,得到所述第二定位信息。

    在上述实施例中,通过该第一定位信息,可以实现高精度的定位,例如厘米级的定位。需要说明的是,在广播网络和通信网络均正常的情况下,区域差分电文的算法收敛速度要比广域差分电文的算法收敛速度快,对于终端来说,其接收到的区域差分电文会先收敛完毕并满足定位需求。所以,在初期阶段,终端会优先选择区域差分电文进行定位。

    可选的,利用区域差分电文进行定位的算法包括多种,例如,实时动态定位(rtk)方法等,利用广域差分电文进行定位的算法包括多种,例如,地基广域增强定位方法等。

    对于区域差分电文或广域差分电文的算法收敛,是指迭代若干次之后,目标量收敛曲线趋于平稳,趋于定值。此种情况下,则认为算法收敛完毕。

    步骤203:判断所述第二定位信息是否满足定位需求;若是,则输出所述第二定位信息;若否,则输出所述第一定位信息。

    本实施例中需要解释的是,由于区域差分电文和广域差分电文为终端分别启动对应的进程通过互联网络和广播网络接收,两个进程相对独立,所以对于步骤201和步骤202,并非为先后执行的顺序,而是并行执行。

    具体地,判断所述第二定位信息是否满足定位需求,包括:

    根据接收到的所述广域差分电文进行计算,判断是否满足收敛条件。

    若广域差分电文的算法收敛至稳定值,则广域差分电文满足定位需求;若广域差分电文的算法还未收敛,则广域差分电文仍不满足定位需求。

    由于广播网络的传输速度较慢,可能需要终端持续接收广域差分电文30分钟后,才能达到收敛条件。

    通过第一定位信息或第二定位信息,可以实现高精度的定位,例如厘米级或分米级的定位。需要说明的是,在广播网络和通信网络均正常的情况下,区域差分电文的算法收敛速度要比广域差分电文的算法收敛速度快,对于终端来说,其接收到的区域差分电文会先于广域差分电文收敛完毕。此种情况下,终端会优先选择区域差分电文进行定位,并继续接收广域差分电文直至收敛完毕符合定位需求,切换至使用广域差分电文进行定位。

    在本申请的一个具体的使用场景下,以车载终端为例,在车辆启动阶段,车载终端启动两个进程,分别经由通信网络请求并接收区域差分电文,经由广播网络接收广域差分电文。由于在初期,通信网络的速度较快,区域差分电文的算法收敛速度也随之较快,广播网络的速度较慢,接收到的广域差分电文还不能满足定位的需求,车载终端先使用区域差分数据以及定位观测数据进行计算得到第一定位信息,并输出第一定位信息实现定位。随着经由广播网络发送的广域差分电文的持续接收,在广域差分电文的算法收敛达到定位需求的情况下,车载终端进行切换,改用接收到的广域差分电文以及定位观测数据进行计算,得到并输出第二定位信息实现定位。

    本申请提供的定位方法,分别通过广播网络和通信网络接收广域差分电文和区域差分电文,由于通信网络收敛速度较快,先使用区域差分电文以及定位观测数据进行计算生成第一定位信息进行定位,并在后续广播网络的收敛满足定位需求的情况下,再切换使用通过广播网络接收到的广域差分电文以及定位观测数据进行计算生成第二定位信息进行定位,从而综合利用广播网络和通信网络进行定位,以满足不同区域的定位需求。

    在本申请的一个实施例中,如图3所示,本申请的定位方法还包括步骤300至步骤303。

    步骤300:实时监控并判断广播网络的信号质量是否大于第一稳定阈值。

    其中,评价信号质量的参数有多个,可以包括对网络自身性能的评价参数,例如信号强度的大小、网络的速率范围和网络速率的波动度等等。另外,评价信号质量的参数还可以包括对信号自身参数的评价参数,例如信号的完整性、信号的波动度、信噪比、失真度等。

    本实施例中对于广播网络和通信网络的信号质量的评价,可以使用上述参数中的一个或多个。

    具体地,监控方法有很多,例如终端中设置有广播网络模块和通信网络模块,终端通过接收广播网络模块的广播网络质量指示和通信网络模块的通信网络质量指示来实现监控。或者终端通过分析接收到的广播网络信号的信号质量以及通信网络信号的信号质量来实现监控。

    可选地,本实施例中判断广播网络的信号质量是否大于第一稳定阈值,包括:

    根据由实时监控获取到的所述广播网络的参数判断所述广播网络的信号质量是否大于第一稳定阈值;或者,

    根据由实时监控获取到的所述广播网络到的广域差分电文判断所述广播网络的信号质量是否大于第一稳定阈值。

    其中,广播网络的信号质量可以根据前述至少一个参数综合评价而得,例如对各个参数的评价值进行归一化后加权求和等。

    第一稳定阈值可以根据需求而设置,例如设置为0.6、0.7等。

    步骤301:在所述广播网络的信号质量大于第一稳定阈值的情况下,同时获取广域差分电文和区域差分电文。

    步骤302:根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息。

    步骤303:根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息。

    对于步骤301至步骤303,与前述实施例的步骤201至步骤202相同,故本申请在此不再进行赘述。

    在上述实施例中,在所述广播网络的信号质量大于第一稳定阈值的情况下,所述方法还包括步骤304至步骤306。

    步骤304:记录所述广播网络的信号质量大于第一稳定阈值的持续时间。

    步骤305:在所述持续时间大于预设的时间阈值的情况下,停止获取区域差分电文,保持通过广播网络获取广域差分电文。

    在广播网络的信号质量大于第一稳定阈值且持续时间超过时间阈值的情况下,无论通信网络的信号质量好坏与否,可以默认经由广播网络接收的广域差分电文已经满足需求,则只需要通过广播网络接收广域差分电文来实现定位。

    在一种具体的使用场景下,以车载终端为例,若广播网络一直保持质量良好,在汽车启动并行驶一段时间后,广播网络的信号质量大于第一稳定阈值且持续时间超过时间阈值,也即经由广播网络发送的广域差分电文一直满足定位需求。此种情形下,车载终端使用广域差分电文以及定位观测数据进行计算,得到并输出第二定位信息;并选择关闭处理区域差分电文的相关模块,以停止接收区域差分电文,节省获取区域差分电文的数据传输成本。

    另外,时间阈值可以根据实际需求而设置,例如20分钟、30分钟等。本实施例中,在广播网络的信号质量大于第一稳定阈值且持续时间超过时间阈值的情况下才停止接收区域差分电文,而并非在广播网络的信号质量大于第一稳定阈值的情况下立即停止接收区域差分电文,也可以避免由于广播网络信号的波动影响了终端的定位信息的生成。在此段时间内,即使终端一直保持使用广域差分电文和定位观测数据生成并输出第二定位信息进行定位,终端还会继续使用区域差分电文和定位观测数据生成第一定位信息,从而在广播网络突然信号不好或者终端接收广播网络的相关模块产生故障等状况下,终端可以立即输出第一定位信息进行定位,保证了终端的定位可靠性。

    步骤306:根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息。

    本步骤与前述实施例的步骤202相同,故本申请在此不再进行赘述。

    在上述实施例中,如图4所示,在所述广播网络的信号质量小于等于第一稳定阈值的情况下,还包括步骤400至步骤405。

    步骤400:实时监控并判断通信网络的信号质量是否大于第二稳定阈值;若是,则执行步骤401;若否,则执行步骤403。

    具体地,对于通信网络的信号质量,其评价参数还可以具体分为上行链路的信号质量参数和下行链路的信号质量参数。

    可选地,本实施例中,判断通信网络的信号质量是否大于第二稳定阈值,包括:

    根据由实时监控获取到的所述通信网络的参数判断所述通信网络的信号质量是否大于第二稳定阈值;或者,

    根据由实时监控根据由实时监控所述通信网络接的区域差分电文判断所述通信网络的信号质量是否大于第二稳定阈值。

    其中,通信网络的信号质量可以根据前述至少一个参数综合评价而得,例如对各个参数的评价值进行归一化后加权求和等。

    第二稳定阈值可以根据需求而设置,例如设置为0.6、0.5等。

    在一种具体的使用场景下,以车载终端为例,若广播网络和通信网络均质量良好,在汽车启动并行驶一段时间后,广播网络的信号质量大于第一稳定阈值且通信网络的信号质量大于第二稳定阈值,也即经由广播网络发送的广域差分电文和通信网络发送的区域差分电文均满足定位需求。此种情形下,车载终端会使用广域差分电文以及定位观测数据进行计算,得到并输出第二定位信息。

    步骤401:停止获取广域差分电文并继续通过通信网络获取区域差分电文。

    在广播网络的信号质量较差,不能满足定位需求,而通信网络的信号质量较好,可以满足定位需求。此种情形下,终端接收不到广域差分电文或者接收到的广域差分电文不能满足定位需求,仅可以接收区域差分电文。

    对于已经停止接收区域差分电文的情形,例如步骤307中的情形,则需要用户终端重新启动接收区域差分电文的相关模块,并经由通信网络向数据播发平台发送请求,以获取区域差分电文。

    在一种具体的使用场景下,以车载终端为例,若汽车由广播网络的覆盖区域行驶至广播网络的非覆盖区域,例如高楼背侧,广播网络的信号质量较差,经由广播网络发送的广域差分电文不能满足定位需求;通信网络的信号质量大于第二稳定阈值,满足定位需求。此种情形下,车载终端启动或继续使用通信网络模块接收区域差分电文,并使用区域差分电文以及定位观测数据进行计算,得到并输出第一定位信息

    步骤402:根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息。

    本步骤与前述实施例的步骤201相同,故本申请在此不再进行赘述

    步骤403:判断当前时刻之前的n个时刻内是否接收到区域差分电文或广域差分电文,其中,n为大于等于1的整数;若是,则执行步骤404;若否,则执行步骤405。

    在通信网络和广播网络的信号质量都较差的情况下,本申请的终端无法通过通信网络接收到的区域差分电文或广播网络接收到的广域差分电文实现定位,终端只能依靠已接收到的区域差分电文或广域差分电文进行处理,以得到次优的估算差分电文。

    步骤404:根据当前时刻之前的n个时刻接收到的区域差分电文或广域差分电文,计算出估算差分电文,并根据所述估算差分电文以及所述定位观测数据计算出第三定位信息。

    具体地,步骤404中根据所述估算差分电文以及所述定位观测数据计算出第三定位信息,包括:

    s3101、将估算差分电文进行解析,得到估算差分数据。

    s3102、根据估算差分数据以及定位观测数据进行计算,得到第三定位信息。

    具体地,终端是通过广域差分电文还是区域差分电文生成估算差分电文,取决于终端在当前时刻之前的n个时刻内通过广域差分电文还是区域差分电文进行定位。

    在一种使用场景下,仍以车载终端为例,经由广播网络发送的广域差分电文可以满足定位需求,车载终端根据广域差分电文以及定位观测数据得到并输出第二定位信息进行高精度定位。随着汽车行驶至郊外的偏僻区域,广播网络和通信网络均无法有效覆盖到该区域,车载终端无法通过接收广域差分电文或区域差分电文实现高精度定位,则车载终端根据当前时刻之前的n个时刻内接收到的广域差分电文生成估算差分电文,并根据估算差分电文以及定位观测数据进行计算,得到并输出第三定位信息。

    或者在一种使用场景下,经由广播网络发送的广域差分电文不满足定位需求,经由通信网络发送的区域差分电文满足定位需求,车载终端根据区域差分电文以及定位观测数据得到并输出第一定位信息进行高精度定位。随着汽车行驶至广播网络和通信网络均无法有效覆盖到的区域,车载终端无法通过接收广域差分电文或区域差分电文实现高精度定位,则车载终端根据当前时刻之前的n个时刻内接收到的区域差分电文生成估算差分电文,并根据估算差分电文以及定位观测数据进行计算,得到并输出第三定位信息。

    还有一种使用场景下,经由广播网络发送的广域差分电文可以满足定位需求,车载终端根据广域差分电文以及定位观测数据得到并输出第二定位信息进行高精度定位,并且同时车载终端还通过通信网络接收的区域差分电文以及定位观测数据得到第一定位信息。随着汽车行驶至广播网络和通信网络均无法有效覆盖到的区域,车载终端无法通过接收广域差分电文或区域差分电文实现高精度定位,则车载终端可以选择任一种差分电文生成估算差分电文,也即车载终端根据当前时刻之前的n个时刻内接收到的广域差分电文或区域差分电文生成估算差分电文,并根据估算差分电文以及定位观测数据进行计算,得到并输出第三定位信息。

    步骤405:直接输出所述定位观测数据。

    在此种情形下,终端已无法接收广域差分电文或区域差分电文来进行定位,也无法通过已接收到的广域差分电文或区域差分电文计算估算差分电文来进行定位,则直接输出定位观测数据进行定位。

    此种情形下,终端无法实现高精度的厘米级或分米级的定位,只能根据定位观测数据实现米级的定位。

    本实施例的定位方法,除去可以综合利用广播网络和通信网络进行定位,以满足不同区域的定位需求以外,还可以对广播网络的信号质量以及通信网络的信号质量进行监控,并根据广播网络的信号质量以及通信网络的信号质量选择接收/停止接收广域差分电文或接收/停止接收区域差分电文,从而可以进一步有效利用广播网络和通信网络进行定位,节省成本。

    为了进一步地对本申请进行示例性的说明,本申请另一实施例以一车载终端的状态变化为例,对本申请的定位方法进行说明。参见图5,图5示出了本实施例的车载终端的状态变化图。其中示出了车载终端在定位过程中的7种变化状态。

    状态1:广域差分电文算法:运行,区域差分电文算法:运行。

    在汽车启动后,车载终端开启两个进程,接收广播网络发送的广域差分电文,并向通信网络发送区域差分电文请求,以获取区域差分电文。

    由于区域差分电文的算法收敛速度比广域差分电文的算法收敛速度快,所以区域差分电文会先满足定位需求,车载终端切换至状态2。

    状态2:广域差分电文算法:运行,区域差分电文算法:收敛。

    车载终端根据区域差分电文以及定位观测数据进行计算得到第一定位信息,并输出第一定位信息进行定位。同时,车载终端继续通过广播网络接收广域差分电文,并判断接收到的广域差分电文是否满足收敛条件,若满足,车载终端切换至状态3。

    状态3:广域差分电文算法:收敛,区域差分电文算法:收敛。

    车载终端根据广域差分电文以及定位观测数据进行计算得到第二定位信息,并输出第二定位信息进行定位。同时,车载终端还会继续接收区域差分电文,并根据区域差分电文以及定位观测数据进行计算得到第一定位信息,但是并不输出。

    在状态3下,车载终端同时生成第一定位信息和第二定位信息,可以避免由于广播网络信号的波动影响了终端的定位信息的生成,从而在广播网络突然信号不好或者终端接收广播网络的相关模块产生故障等状况下,终端可以立即输出第一定位信息进行定位,保证了终端的定位可靠性。

    状态4:广域差分电文算法:收敛,区域差分电文算法:关闭。

    在状态4下,在广播网络的信号质量大于第一稳定阈值且持续时间超过时间阈值的情况下,车载终端继续接收广域差分电文并停止接收区域差分电文,并根据接收到的广域差分电文以及定位观测数据进行计算,得到并输出第二定位信息。

    具体地,车载终端可以关闭处理区域差分电文的相关模块,从而停止接收区域差分电文,节省获取区域差分电文的数据传输成本。

    状态5:广域差分电文算法:关闭,区域差分电文算法:运行。

    状态5下,车载终端接收到的广播网络的信号质量较差,不能满足定位需求,而通信网络的信号质量较好,可以满足定位需求,例如汽车由广播网络的覆盖区域行驶至广播网络的非覆盖区域的情形。

    此种情形下,车载终端需要由状态4切换至状态5,即重新开启车载终端的处理区域差分电文的相关模块,并在区域差分电文满足定位需求的情况下切换至状态6。

    状态6:广域差分电文算法:关闭,区域差分电文算法:收敛。

    状态6下,车载终端根据区域差分电文以及定位观测数据进行计算得到第一定位信息,输出第一定位信息进行定位。同时,车载终端会查看广播网络能否恢复正常,若恢复正常,车载终端切换至状态2;若不能恢复正常,车载终端切换至状态7。

    状态7:广域差分电文算法:关闭,区域差分电文算法:关闭。

    若广播网络以及通信网络均出现故障,车载终端由状态6切换至状态7。

    在状态7下,车载终端判断当前时刻之前的n个时刻内是否接收到区域差分电文,其中,n为大于等于1的整数;

    若是,根据当前时刻之前的n个时刻接收到的区域差分电文进行计算,生成估算差分电文,并根据估算差分电文以及定位观测数据进行计算,得到并输出第三定位信息;

    若否,直接输出定位观测数据。

    在状态7下,车载终端会不断尝试恢复与广播网络或通信网络的连接。若车载终端与广播网络的连接恢复正常,则车载终端由状态7切换至状态4;若车载终端与通信网络的连接恢复正常,则车载终端由状态7切换至状态5;若车载终端与通信网络以及广播网络的连接均恢复正常,则车载终端由状态7切换至状态1。

    与上述方法实施例相对应,本说明书还提供了定位装置实施例,图6示出了本说明书一个实施例的定位装置的结构示意图。如图6所示,该装置包括:

    信号接收模块601,被配置为接收定位观测信号,并基于所述定位观测信号生成定位观测数据;

    通讯接收模块602,被配置为通过通信网络获取区域差分电文,根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息;

    广播接收模块603,被配置为通过广播网络获取广域差分电文,根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息;

    切换控制模块604,被配置为判断所述第二定位信息是否满足定位需求;若是,则输出所述第二定位信息;若否,则输出所述第一定位信息。

    可选的,所述切换控制模块604还被配置为:

    根据接收到的所述广域差分电文进行计算,判断是否满足收敛条件。

    可选的,所述通讯接收模块602还被配置为:

    将所述区域差分电文进行解析,得到所述区域差分电文对应的区域差分数据;

    根据所述区域差分数据以及所述定位观测数据进行计算,得到所述第一定位信息;

    所述广播接收模块603还被配置为:

    将所述广域差分电文进行解析,得到所述广域差分电文对应的广域差分数据;

    根据所述广域差分数据以及所述定位观测数据进行计算,得到所述第二定位信息。

    可选的,所述切换控制模块604还被配置为:

    实时监控并判断广播网络的信号质量是否大于第一稳定阈值;

    在所述广播网络的信号质量大于第一稳定阈值的情况下,同时获取广域差分电文和区域差分电文;

    根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息;

    根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息。

    可选的,所述广播网络的信号质量大于第一稳定阈值的情况下,所述切换控制模块604还被配置为:

    记录所述广播网络的信号质量大于第一稳定阈值的持续时间;

    在所述持续时间大于预设的时间阈值的情况下,停止获取区域差分电文,保持通过广播网络获取广域差分电文;

    根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息。

    可选的,在所述广播网络的信号质量小于等于第一稳定阈值的情况下,所述切换控制模块604还被配置为:

    实时监控并判断通信网络的信号质量是否大于第二稳定阈值。

    若是,则停止获取广域差分电文并继续通过通信网络获取区域差分电文;

    根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息;

    若否,则进一步判断当前时刻之前的n个时刻内是否接收到区域差分电文或广域差分电文,其中,n为大于等于1的整数;

    若是,则根据当前时刻之前的n个时刻接收到的区域差分电文或广域差分电文,计算出估算差分电文,并根据所述估算差分电文以及所述定位观测数据计算出第三定位信息;

    若否,则直接输出所述定位观测数据。

    可选的,所述切换控制模块604还被配置为:

    根据由实时监控获取到的所述广播网络的参数判断所述广播网络的信号质量是否大于第一稳定阈值;或者,

    根据由实时监控获取到的所述广播网络到的广域差分电文判断所述广播网络的信号质量是否大于第一稳定阈值。

    可选的,所述切换控制模块604还被配置为:

    根据由实时监控获取到的所述通信网络的参数判断所述通信网络的信号质量是否大于第二稳定阈值;或者,

    根据由实时监控根据由实时监控所述通信网络接的区域差分电文判断所述通信网络的信号质量是否大于第二稳定阈值。

    本申请提供的定位装置,分别通过广播网络和通信网络接收广域差分电文和区域差分电文,由于通信网络收敛速度较快,先使用区域差分电文以及定位观测数据进行计算生成第一定位信息进行定位,并在后续广播网络的收敛满足定位需求的情况下,再切换使用通过广播网络接收到的广域差分电文以及定位观测数据进行计算生成第二定位信息进行定位,从而综合利用广播网络和通信网络进行定位,以满足不同区域的定位需求。

    需要说明的是,装置权利要求中的各组成部分应当理解为实现该程序流程各步骤或该方法各步骤所必须建立的功能模块,各个功能模块并非实际的功能分割或者分离限定。由这样一组功能模块限定的装置权利要求应当理解为主要通过说明书记载的计算机程序实现该解决方案的功能模块构架,而不应当理解为主要通过硬件方式实现该解决方案的实体装置。

    本申请一实施例还提供一种计算设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机指令,所述处理器执行所述指令时实现以下步骤:

    接收定位观测信号,并基于所述定位观测信号生成定位观测数据;

    通过通信网络获取区域差分电文,根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息;

    通过广播网络获取广域差分电文,根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息;

    判断所述第二定位信息是否满足定位需求;若是,则输出所述第二定位信息;若否,则输出所述第一定位信息。

    本申请一实施例还提供一种计算机可读存储介质,其存储有计算机指令,该指令被处理器执行时实现如前所述远程过程调用方法的步骤。

    上述为本实施例的一种计算机可读存储介质的示意性方案。需要说明的是,该计算机可读存储介质的技术方案与上述的远程过程调用方法的技术方案属于同一构思,计算机可读存储介质的技术方案未详细描述的细节内容,均可以参见上述远程过程调用方法的技术方案的描述。

    所述计算机指令包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

    需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简便描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定都是本申请所必须的。

    在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

    以上公开的本申请优选实施例只是用于帮助阐述本申请。可选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本申请的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本申请。本申请仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。


    技术特征:

    1.一种定位方法,其特征在于,包括:

    接收定位观测信号,并基于所述定位观测信号生成定位观测数据;

    通过通信网络获取区域差分电文,根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息;

    通过广播网络获取广域差分电文,根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息;

    判断所述第二定位信息是否满足定位需求;若是,则输出所述第二定位信息;若否,则输出所述第一定位信息。

    2.如权利要求1所述的定位方法,其特征在于,判断所述第二定位信息是否满足定位需求,包括:

    根据接收到的所述广域差分电文进行计算,判断是否满足收敛条件。

    3.如权利要求1或2所述的定位方法,其特征在于,通过通信网络获取区域差分电文,根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息,包括:

    将所述区域差分电文进行解析,得到所述区域差分电文对应的区域差分数据;

    根据所述区域差分数据以及所述定位观测数据进行计算,得到所述第一定位信息;

    通过广播网络获取广域差分电文,根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息,包括:

    将所述广域差分电文进行解析,得到所述广域差分电文对应的广域差分数据;

    根据所述广域差分数据以及所述定位观测数据进行计算,得到所述第二定位信息。

    4.如权利要求1所述的定位方法,其特征在于,还包括:

    实时监控并判断广播网络的信号质量是否大于第一稳定阈值;

    在所述广播网络的信号质量大于第一稳定阈值的情况下,同时获取广域差分电文和区域差分电文;

    根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息;

    根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息。

    5.如权利要求4所述的定位方法,其特征在于,在所述广播网络的信号质量大于第一稳定阈值的情况下,还包括:

    记录所述广播网络的信号质量大于第一稳定阈值的持续时间;

    在所述持续时间大于预设的时间阈值的情况下,停止获取区域差分电文,保持通过广播网络获取广域差分电文;

    根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息。

    6.如权利要求4所述的定位方法,其特征在于,在所述广播网络的信号质量小于等于第一稳定阈值的情况下,还包括:

    实时监控并判断通信网络的信号质量是否大于第二稳定阈值;

    若是,则停止获取广域差分电文并继续通过通信网络获取区域差分电文;

    根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息;

    若否,则进一步判断当前时刻之前的n个时刻内是否接收到区域差分电文或广域差分电文,其中,n为大于等于1的整数;

    若是,则根据当前时刻之前的n个时刻接收到的区域差分电文或广域差分电文,计算出估算差分电文,并根据所述估算差分电文以及所述定位观测数据计算出第三定位信息;

    若否,则直接输出所述定位观测数据。

    7.如权利要求4所述的定位方法,其特征在于,判断广播网络的信号质量是否大于第一稳定阈值,包括:

    根据由实时监控获取到的所述广播网络的参数判断所述广播网络的信号质量是否大于第一稳定阈值;或者,

    根据由实时监控获取到的所述广播网络到的广域差分电文判断所述广播网络的信号质量是否大于第一稳定阈值。

    8.如权利要求6所述的定位方法,其特征在于,判断通信网络的信号质量是否大于第二稳定阈值,包括:

    根据由实时监控获取到的所述通信网络的参数判断所述通信网络的信号质量是否大于第二稳定阈值;或者,

    根据由实时监控根据由实时监控所述通信网络接的区域差分电文判断所述通信网络的信号质量是否大于第二稳定阈值。

    9.一种定位装置,其特征在于,包括:

    信号接收模块,被配置为接收定位观测信号,并基于所述定位观测信号生成定位观测数据;

    通讯接收模块,被配置为通过通信网络获取区域差分电文,根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息;

    广播接收模块,被配置为通过广播网络获取广域差分电文,根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息;

    切换控制模块,被配置为判断所述第二定位信息是否满足定位需求;若是,则输出所述第二定位信息;若否,则输出所述第一定位信息。

    10.如权利要求9所述的定位装置,其特征在于,所述通讯接收模块还被配置为:

    将所述区域差分电文进行解析,得到所述区域差分电文对应的区域差分数据;

    根据所述区域差分数据以及所述定位观测数据进行计算,得到所述第一定位信息;

    所述广播接收模块还被配置为:

    将所述广域差分电文进行解析,得到所述广域差分电文对应的广域差分数据;

    根据所述广域差分数据以及所述定位观测数据进行计算,得到所述第二定位信息。

    11.如权利要求9所述的定位装置,其特征在于,所述切换控制模块还被配置为:

    实时监控并判断广播网络的信号质量是否大于第一稳定阈值;

    在所述广播网络的信号质量大于第一稳定阈值的情况下,同时获取广域差分电文和区域差分电文;

    根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息;

    根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息。

    12.如权利要求11所述的定位装置,其特征在于,所述广播网络的信号质量大于第一稳定阈值的情况下,所述切换控制模块还被配置为:

    记录所述广播网络的信号质量大于第一稳定阈值的持续时间;

    在所述持续时间大于预设的时间阈值的情况下,停止获取区域差分电文,保持通过广播网络获取广域差分电文;

    根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息。

    13.如权利要求11所述的定位装置,其特征在于,在所述广播网络的信号质量小于等于第一稳定阈值的情况下,所述切换控制模块还被配置为:

    实时监控并判断通信网络的信号质量是否大于第二稳定阈值。

    若是,则停止获取广域差分电文并继续通过通信网络获取区域差分电文;

    根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息;

    若否,则进一步判断当前时刻之前的n个时刻内是否接收到区域差分电文或广域差分电文,其中,n为大于等于1的整数;

    若是,则根据当前时刻之前的n个时刻接收到的区域差分电文或广域差分电文,计算出估算差分电文,并根据所述估算差分电文以及所述定位观测数据计算出第三定位信息;

    若否,则直接输出所述定位观测数据。

    14.一种计算设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机指令,其特征在于,所述处理器执行所述指令时实现权利要求1-8任意一项所述方法的步骤。

    15.一种计算机可读存储介质,其存储有计算机指令,其特征在于,该指令被处理器执行时实现权利要求1-8任意一项所述方法的步骤。

    技术总结
    本申请提供一种定位方法及装置,其中,所述方法包括:接收定位观测信号,并基于所述定位观测信号生成定位观测数据;通过通信网络获取区域差分电文,根据所述区域差分电文和所述定位观测数据,计算出第一定位信息;通过广播网络获取广域差分电文,根据所述广域差分电文和所述定位观测数据,计算出第二定位信息;判断所述第二定位信息是否满足定位需求;若是,则输出所述第二定位信息;若否,则输出所述第一定位信息。

    技术研发人员:邱翔东;寇亚军;李峻;郑荆辉
    受保护的技术使用者:国广融合(北京)传媒科技发展有限公司
    技术研发日:2020.11.11
    技术公布日:2021.03.12

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