一种定位方法及装置与流程

    专利2022-07-09  94


    本申请涉及卫星导航技术领域,特别涉及一种定位方法及装置、计算设备及计算机可读存储介质。



    背景技术:

    卫星导航(satellitenavigation)是指采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的技术。全球导航卫星(globalnavigationsatellitesystem,gnss)地基增强系统由基准站网络、数据处理平台、数据播发平台和用户终端等四个部分组成。

    其中,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gnss观测数据并将其上传。

    数据处理平台在接收到所有基准站发送的gnss观测数据之后进行实时解算以获得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和区域差分数据。

    数据播发平台对gnss改正数据进行编码并将gnss改正数据电文实时发送至用户终端,一般而言,广域差分电文通过广播网等网络发送至用户终端,而区域差分电文通过互联网络等网络发送至用户终端。

    用户终端的解码模块对接收到的gnss改正数据电文进行解码并将gnss改正数据传送至高精度定位模块,高精度定位模块利用接收到的gnss观测数据和gnss改正数据进行实时增强定位解算以得到用户终端的高精度定位信息。

    通常,在观测条件良好和数据处理平台运算能力较高的条件下,用户终端可以利用区域差分数据辅助实现高精度定位。但是在目前的高精度定位过程中,每个用户终端必须独立获取其区域差分电文,导致电文播发频率要求较高,系统对于网络连接稳定性和接入带宽都有较高要求,而在山区、林区、草原、荒漠等广大国土区域内完全满足上述要求、实现高精度定位十分困难。



    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、计算设备及计算机可读存储介质,以解决现有技术中存在的技术缺陷。

    本申请提供了一种定位方法,包括:

    s1、通过广播网络接收区域差分电文;

    s2、对所述区域差分电文进行解析,生成区域差分数据;

    s3、判断所述区域差分数据中是否包含目标区域的区域差分数据,若是,则执行步骤s5,若否,则执行步骤s4;

    s4、通过通信网络发送重传请求并接收重传的目标区域的区域差分电文;

    s40、对所述重传的目标区域的区域差分电文进行解析,生成目标区域的区域差分数据,并继续执行步骤s5;

    s5、基于所述目标区域的区域差分数据和观测数据,生成定位信息。

    进一步地,所述定位方法,还包括:

    s0、接收观测信号,并基于所述观测信号生成观测数据。

    进一步地,所述定位方法,还包括:

    s41、在重传的目标区域的区域差分电文解析失败的情况下,判断是否满足再次重传条件,若是,则继续执行步骤s4,若否,则继续执行步骤s6;

    s6、基于所述其他区域的区域差分数据和所述观测数据或基于所述观测数据生成定位信息。

    进一步地,所述再次重传条件包括重传是否超时,所述步骤s41包括:

    在重传的目标区域的区域差分电文解析失败的情况下,判断重传是否超时,若是,则继续执行步骤s4,若否,则继续执行步骤s6;

    进一步地,所述再次重传条件包括通信网络信号强度是否小于预设阈值,所述步骤s41包括:

    在重传的目标区域的区域差分电文解析失败的情况下,判断通信网络信号强度是否小于预设阈值,若是,则继续执行步骤s4,若否,则继续执行步骤s6。

    进一步地,所述步骤s6,包括:

    s61、判断是否包含其他区域的区域差分数据,若是,则执行步骤s62,若否,则执行步骤s63;

    s62、基于所述其他区域的区域差分数据和观测数据,生成定位信息;

    s63、基于观测数据,生成定位信息。

    进一步地,所述步骤s62,包括:

    基于所述其他区域的区域差分数据计算并拟合生成目标区域的区域差分数据;

    将拟合生成的所述目标区域的区域差分数据和观测数据进行定位解算,生成定位信息。

    本申请还提供了一种定位装置,包括:

    广播接收模块,被配置为通过广播网络接收区域差分电文;

    第一解码模块,被配置为对所述区域差分电文进行解析,生成区域差分数据;

    选择模块,被配置为判断所述区域差分数据中是否包含目标区域的区域差分数据,若是,则执行第一定位模块,若否,则执行通信接收模块;

    通信接收模块,被配置为通过通信网络发送重传请求并接收重传的目标区域的区域差分电文;

    第二解码模块,被配置为对所述重传的目标区域的区域差分电文进行解析,生成目标区域的区域差分数据,并继续执行第一定位模块;

    第一定位模块,被配置为基于所述目标区域的区域差分数据和观测数据,生成定位信息。

    进一步地,所述定位装置,还包括:

    观测接收模块,被配置为接收观测信号,并基于所述观测信号生成观测数据。

    进一步地,所述定位装置,还包括:

    控制模块,被配置为在重传的目标区域的区域差分电文解析失败的情况下,判断是否满足再次重传条件,若是,则继续执行通信接收模块,若否,则继续执行第二定位模块;

    第二定位模块,被配置为基于所述其他区域的区域差分数据和所述观测数据或基于所述观测数据生成定位信息。

    本申请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所述定位方法的步骤。

    本申请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所述定位方法的步骤。

    本申请提供的定位方法及装置,通过广播网络接收并解析区域差分电文,且在无法接收或解析不到目标区域的区域差分电文的情况下,通过通信网络发送重传请求,进一步接收和解析重传的目标区域的区域差分电文,以生成目标区域的区域差分数据,并基于目标区域的区域差分数据和观测数据生成定位信息,适用范围广、成本低且可以有效提高定位的稳定性和准确性,解决了在无线通信网络覆盖不到的地区以及由于各种原因导致的网络质量不稳定的地区无法进行高精度定位的难题。

    附图说明

    图1是本申请实施例的计算设备的结构示意图;

    图2是本申请实施例的定位方法的步骤流程示意图;

    图3是本申请实施例的定位方法的步骤流程示意图;

    图4是本申请实施例的定位方法中的区域划分示意图;

    图5是本申请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。

    全球导航卫星系统(globalnavigationsatellitesystem,gnss):全球导航卫星系统定位是利用一组卫星的伪距、星历、卫星发射时间等观测量,可以在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。gnss包括gps、北斗、伽利略和格洛纳斯等多种全球导航卫星。

    广播网络:是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:是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2c/双向/xg。

    区域差分:亦称局域差分或本地差分,是在局部区域中布设一个导航定位差分网,该网由若干个差分基准站组成,通常还包含一个或数个监测站,位于该局部区域内的用户接收机根据多个基准站所提供的改正数,经平差后求得自己的改正数。

    数据播发平台:是通过广播网络或通信网络向用户终端发送区域差分电文的系统平台。

    在本申请中,提供了一种定位方法及装置、计算设备及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s210至步骤s260。

    步骤s210、通过广播网络接收区域差分电文。

    具体地,区域差分电文是含有定位修正数据的电文。区域差分电文是由数据播发平台通过广播网络发出的,故用户终端通过广播网络接收由数据播发平台发出的区域差分电文。

    需要说明的是,用户终端通过广播网络接收到的区域差分电文为所有区域的区域差分电文。例如,假设区域z被划分为包括z1-zn在内的n片子区域,n≥1,且n为整数,则用户终端通过广播网络接收子区域z1-zn的区域差分电文[p-z1,p-z2,……,p-zn]。

    步骤s220、对所述区域差分电文进行解析,生成区域差分数据。

    具体地,区域差分数据是用于修正定位信息的一种定位修正数据,在本实施例中,定位信息为gnss观测数据,即区域差分数据用于修正gnss观测数据。解析是对区域差分电文的解码处理,用户终端通过对区域差分电文进行解码处理,生成区域差分数据。

    例如,假设接收到的区域差分电文包括[p-z1,p-z2,……,p-zn],则将上述区域差分电文进行解码处理,生成每一个区域差分电文相对应的区域差分数据[d-z1,d-z2,……,d-zn]。

    步骤s230、判断所述区域差分数据中是否包含目标区域的区域差分数据,若是,则执行步骤s260,若否,则执行步骤s240。

    步骤s240、通过通信网络发送重传请求并接收重传的目标区域的区域差分电文。

    步骤s250、对所述重传的目标区域的区域差分电文进行解析,生成目标区域的区域差分数据,并继续执行步骤s260。

    步骤s260、基于所述目标区域的区域差分数据和观测数据,生成定位信息。

    其中,目标区域是用户终端所在位置所属的区域,例如,假设区域z包括z1-z10在内的10片子区域,用户终端位于其中的子区域z5,则子区域z5为该用户终端的目标区域。

    重传请求是由用户终端通过通信网络向数据播发平台发出的重新传递目标区域的区域差分电文的请求,其中,重传请求中携带有目标区域的区域信息。观测数据是用户终端通过gnss信号接收到的gnss观测数据。

    具体地,由于数据播发平台通过广播网络发送到用户终端的区域差分电文是数据电文的集合,包括整片区域中若干子区域的区域差分电文即区域差分数据,故用户终端判断将区域差分电文进行解析后得到的区域差分数据集合中是否包含用户终端所在区域即目标区域的区域差分数据,在上述区域差分数据的集合中包含目标区域的区域差分数据的情况下,将目标区域的区域差分数据与gnss观测数据进行定位解算,生成定位信息;在上述区域差分数据的集合中不包含目标区域的区域差分数据的情况下,通过通信网络向数据播发平台发送重新传输目标区域的区域差分电文的请求,数据播发平台在接收到重传请求后,通过通信网络向用户终端发送目标区域的区域差分电文,用户终端中的通信接收模块接收到目标区域的区域差分电文后再次进行解析,生成目标区域的区域差分数据,并将目标区域的区域差分数据与gnss观测数据进行定位解算,生成定位信息。

    例如,假设通过解析,生成区域差分数据[d-z1,d-z2,d-z3,d-z4,d-z6],若目标区域为z5,即目标区域的区域差分数据为d-z5,在生成的区域差分数据中并未包括目标区域的区域差分数据,则通过通信网络向数据播发平台发送重传请求,数据播发平台在接收到重传请求后通过通信网络向用户终端发送目标区域z5的区域差分电文p-z5,用户终端接收到目标区域z5的区域差分电文p-z5并对其进行解析,在生成区域差分数据d-z5的情况下,将d-z5与gnss观测信息进行定位解算,生成定位数据。

    下面结合具体的例子对上述实施例进行进一步说明。

    例如,假设区域x包括x1-x9在内的9片子区域,用户终端a1位于其中的子区域x2,用户终端a2位于其中的子区域x9,区域x的gnss观测数据为d-x。

    数据播发平台通过广播网络向用户终端a1及a2发送区域差分电文[p-x1,p-x2,……p-x9],用户终端a1对上述区域差分电文进行解析后,得到区域差分数据[d-x1,d-x2,d-x4,d-x9],用户终端a2对上述区域差分电文进行解析后,得到区域差分数据[d-x1,d-x2,d-x4,d-x5,d-x6,d-x8]。

    用户终端a1解析到的区域差分数据中包括其目标区域x2的区域差分数据,将其目标区域x2的区域差分数据d-x2与区域x的gnss观测数据d-x进行定位解算,得到用户终端a1的定位信息(xa1,ya1,za1)

    用户终端a2解析到的区域差分数据中不包括其目标区域x9的区域差分数据,则用户终端a2通过通信网络向数据播发平台发送重传请求,数据播发平台在接收到重传请求后通过通信网络向用户终端a2发送其目标区域x9的区域差分电文p-x9,用户终端a2接收到其目标区域x9的区域差分电文p-x9后进行解析,生成区域差分数据d-x9,并将其目标区域x9的区域差分数据d-x9与区域x的gnss观测数据d-x进行定位解算,得到用户终端a2的定位信息(xa2,ya2,za2)。

    本实施例所述的定位方法,通过广播网络接收所有区域的区域差分电文,解决了在无线通信网络未覆盖到的地区或无线通信网络信号质量不稳定的地区进行高精度定位的难题,将所有区域的区域差分电文进行解析,生成区域差分数据,并在未生成目标区域的区域差分数据的情况下,通过通信网络发送重传请求进行再次接收和解析,广播网络与通信网络的联合使用,为高精度定位的实现提供了双重的保障,避免广播网络或通信网络质量不良而影响定位准确度的问题,适用范围广,尤其适用于边远地区,如需要高精度定位的无人农场,无人农场通常区域面积大,无线通信网络覆盖成本极高,无法完全普及,通过本申请提供的广播网络和通信网络双通道定位方法,可以实现无人农场中无人农机等的高精度定位,保证其正常工作。

    如图3所示,一种定位方法,包括步骤s310至步骤s372。

    s310、接收观测信号,并基于所述观测信号生成观测数据。

    具体地,观测信号为gnss观测信号,可以是gps观测信号、北斗观测信号、伽利略观测信号、格洛纳斯观测信号等,观测数据为gnss观测数据,可以是gps观测数据、北斗观测数据、伽利略观测数据、格洛纳斯观测数据等,本申请对此不做限制。

    s320、通过广播网络接收区域差分电文。

    具体地,区域差分电文是含有定位修正数据的电文。区域差分电文是由数据播发平台通过广播网络发出的,即用户终端通过广播网络接收由数据播发平台发出的区域差分电文。需要说明的是,用户终端通过广播网络接收到的区域差分电文为所有区域的区域差分电文,且数据播发平台向处于一定范围内的全部用户终端同时发出区域差分电文。

    例如,假设区域m包括10个子区域,其范围内共存在1000个用户终端,区域n包括20个子区域,其范围内共存在550个用户终端,则数据播发平台通过广播网络同时向处于区域m中的1000个用户终端发送区域m中所有子区域的区域差分电文,且通过广播网络同时向处于区域n中的550个用户终端发送区域n的所有子区域的区域差分电文。

    s330、对所述区域差分电文进行解析,生成区域差分数据。

    区域差分数据是用于修正定位信息的一种定位修正数据,在本实施例中,定位信息为gnss观测信息,即区域差分数据用于修正gnss观测信息。用户终端对区域差分电文进行解码处理,生成区域差分数据。

    s340、判断所述区域差分数据中是否包含目标区域的区域差分数据,若是,则执行步骤s361,若否,则执行步骤s350。

    其中,目标区域是用户终端所在位置所属的区域。例如,假设区域z包括z1-z6在内的6片子区域,解析得到的区域差分数据包括[d-z2,d-z3],用户终端a1位于子区域z1中,则对于用户终端a1而言目标区域为z1,用户终端a2位于子区域z2中,则对于用户终端a2而言目标区域为z2,在解析得到的区域差分数据中,不存在用户终端a1目标区域z1的区域差分数据d-z1,则用户终端a1继续执行步骤s350,存在用户终端a2目标区域z2的区域差分数据d-z2,则用户终端a2继续执行步骤s361。

    s350、通过通信网络发送重传请求并接收重传的目标区域的区域差分电文。

    重传请求是由用户终端通过通信网络向数据播发平台发出的重新传递目标区域的区域差分电文的请求,其中,重传请求中携带有目标区域的区域信息。

    例如,假设区域z包括z1-z6在内的6片子区域,用户终端a1位于其中的子区域z1,解析通过广播网络接收的区域差分电文得到的区域差分数据中不存在子区域z1的区域差分数据,则用户终端a1通过通信网络向数据播发平台发出重新传递子区域z1的区域差分电文的请求,数据播发平台在接收到重传请求后通过通信网络重新向用户终端a1发送子区域z1的区域差分电文,用户终端a1在接收到子区域z1的区域差分电文后对其进行解析。

    s360、对所述重传的目标区域的区域差分电文进行解析,并判断是否得到重传的目标区域的区域差分数据,若是,则执行步骤s361,若否,则执行步骤s362。

    s361、基于所述目标区域的区域差分数据和观测数据,生成定位信息。

    具体地,可以将目标区域的区域差分数据和gnss观测数据进行定位解算,生成定位信息。

    s362、判断是否满足再次重传条件,若是,则继续执行步骤s350,若否,则执行步骤s370。

    具体地,再次重传条件可以为重传是否超时、通信网络信号强度是否小于预设阈值等诸如此类的条件。其中,在再次重传条件为重传是否超时的情况下,判断重传是否超时,若是,则继续执行步骤s350,若否,则继续执行步骤s370;在再次重传条件为通信网络信号强度是否小于预设阈值的情况下,判断通信网络信号强度是否小于预设阈值,若是,则继续执行步骤s350,若否,则继续执行步骤s370。

    s370、判断是否包含其他区域的区域差分数据,若是,则执行步骤s371,若否,则执行步骤s372。

    具体地,可以判断是否存在任意一个或几个其他区域的区域差分数据,也可以判断是否存在位于预设范围内和/或达到预设数量的其他区域的区域差分数据,若是,则执行步骤s371,若否,则执行步骤s372。

    例如,如图4所示,假设将区域z预先划分成5×5的网格,得到z1-z25在内的25个网格区域,每一个网格区域代表区域z中的一个子区域,用户终端a1的目标区域为z8,且解析到的区域差分数据包括[d-z1,d-z2,d-z9,d-z15,d-z21,d-z23],其中没有目标区域z8的区域差分数据,故可以采用下述几种方式进行判断:

    (1)判断是否存在任意一个其他区域的区域差分数据,解析到的区域差分数据中不包括目标区域z8的区域差分数据,但包括区域z1、z2等其他区域的区域差分数据,故存在其他区域的区域差分数据,并继续执行步骤s371。

    (2)判断是否存在预设范围内的其他区域的区域差分数据,预设范围可视具体情况而定,本申请不做限制。在此以预设范围为以目标区域z8为中心而形成的九宫格为例,即预设范围内的区域包括z2、z3、z4、z7、z9、z12、z13、z14,由于解析到的区域差分数据中包括d-z2和d-z9,故存在其他区域的区域差分数据,并继续执行步骤s371。

    (3)判断是否存在预设数量的其他区域的区域差分数据,预设数量可视具体情况而定,本申请不做限制。在此以预设数量为三个其他区域的区域差分数据为例,若存在三个或三个以上其他区域的区域差分数据,则执行步骤s371,若存在三个以下其他区域的区域差分数据,则执行步骤s372,在本例中,解析到的区域差分数据共有六个,故存在预设数量的其他区域的区域差分数据,并继续执行步骤s371。

    (4)判断预设范围内是否存在预设数量的其他区域的区域差分数据,预设范围和预设数量均可视情况而定,本申请不做限制。在此以预设范围为以目标区域z8为中心而形成的九宫格且预设数量为三个为例,若在预设范围内存在大于或等于预设数量的其他区域的区域差分数据,则执行步骤s371,若在预设范围内不存在大于或等于预设数量的其他区域的区域差分数据,则执行步骤s372,在本例中,解析到的预设范围内的其他区域的区域差分数据包括d-z2和d-z9,未达到预设数量,故在预设范围内不存在预设数量的其他区域的区域差分数据,并继续执行步骤s372。

    s371、基于所述其他区域的区域差分数据和观测数据,生成定位信息。

    具体地,可以基于其他区域的区域差分数据计算并拟合生成目标区域的区域差分数据,再将拟合生成的目标区域的区域差分数据和观测数据进行定位解算,生成定位信息。

    s372、基于观测数据,生成定位信息。

    具体地,观测数据为gnss观测数据,可以将gnss观测数据直接作为定位信息进行输出。

    下面结合具体地例子对本实施例进行进一步说明。

    假设无人农场为区域y,将区域y进行网格子区域的划分,得到包括子区域y1-y25在内的25个网格子区域,区域y中存在五个用户终端,分别为b1、b2、b3、b4和b5,用户终端b1位于子区域y10中,即用户终端b1的目标区域为y10,用户终端b2位于子区域y4中,即用户终端b2的目标区域为y4,用户终端b3位于子区域y13中,即用户终端b3的目标区域为y13,用户终端b4位于子区域y16中,即用户终端b4的目标区域为y16,用户终端b5位于子区域y21中,即用户终端b5的目标区域为y21。

    用户终端b1、b2、b3、b4和b5分别接收gnss观测信号,并生成每一个用户终端的gnss观测信息,分别为d-b1、d-b2、d-b3、d-b4和d-b5。

    数据播发平台通过广播网络向区域y中的每一个用户终端发送区域差分电文[p-y1,p-y2,…p-y25]。

    用户终端b1、b2、b3、b4和b5均通过广播网络接收到区域差分电文,且每一个用户终端分别对其接收到的区域差分电文进行解析,得到区域差分数据。其中,用户终端b1解析得到的区域差分数据包括所有区域y中所有子区域的区域差分数据,用户终端b2解析得到的区域差分数据包括[p-y3,p-y9,p-y11,p-y25],用户终端b3解析得到的区域差分数据包括[p-y12],用户终端b4解析得到的区域差分数据包括[p-1,p-23,p-25],用户终端b5解析得到的区域差分数据包括[p-3,p-10,p-13,p-16]。

    分别判断每一个用户终端解析得到的区域差分数据中是否存在该用户终端对应的目标区域的区域差分数据,其中,用户终端b1解析得到的区域差分数据中存在其目标区域y10的区域差分数据d-y10,则用户终端b1将其目标区域y10的区域差分数据d-y10与观测数据d-b1进行定位解算,生成用户终端b1的定位信息(xb1,yb1,zb1)。用户终端b2、b3、b4和b5解析到的区域差分数据中不存在目标区域的区域差分数据。

    用户终端b2、b3、b4和b5通过通信网络分别向数据播发平台发送重传请求,数据播发平台在接收到上述重传请求后,通过通信网络分别向用户终端b2、b3、b4和b5发送其目标区域的重传区域差分电文p-y4、p-y13、p-y16和p-y21,用户终端在接收到目标区域的重传区域差分电文后对其进行解析。

    判断是否解析成功,即是否解析得到目标区域的重传区域差分电文。其中,用户终端b2解析成功,得到目标区域y4的区域差分数据,则用户终端b2将目标区域y4的区域差分数据p-y4与观测数据d-b2进行定位解算,生成用户终端b2的定位信息(xb2,yb2,zb2)。用户终端b3、b4和b5解析失败,未得到目标区域的区域差分数据。

    判断用户终端b3、b4和b5是否满足再次重传条件,以再次重传条件为是否重传超时为例,即分别判断用户终端b3、b4、b5是否重传超时,其中,用户终端b4重传未超时,则继续向数据播发平台发送重传请求,并再次接受其目标区域y16的区域差分电文p-y16,再次对目标区域y16的区域差分电文p-y16进行解析,生成目标区域y16的区域差分数据d-y16,则用户终端b4将目标区域y16的区域差分数据p-y16与观测数据d-b4进行定位解算,生成用户终端b4的定位信息(xb4,yb4,zb4)。用户终端b3和b5不满足再次重传条件。

    判断用户终端b3和b5是否存在其他区域的区域差分数据,以存在至少一个相邻的其他区域的区域差分数据为例,即判断用户终端b3和b5是否存在与各自的目标区域相邻的至少一个其他区域的区域差分数据,其中,用户终端b3存在与其目标区域y13相邻的其他区域y12的区域差分数据d-y12,则用户终端b3根据其相邻其他区域y12的区域差分数据d-y12计算生成其目标区域y13的区域差分数据d-y13,再将目标区域y13的区域差分数据d-y13与观测数据d-b3进行定位解算,生成用户终端b3的定位信息(xb3,yb3,zb3)。用户终端b5不存在满足条件的其他区域的区域差分数据,则基于用户终端b5的观测数据d-b5生成用户终端b5的定位信息(xb5,yb5,zb5)。

    本实施例所述的定位方法,通过广播网络接收所有区域的区域差分电文,解决了在无线通信网络未覆盖到的地区或无线通信网络信号质量不稳定的地区进行高精度定位的难题,将所有区域的区域差分电文进行解析,生成区域差分数据,在解析不到目标区域的区域差分数据的情况下,可以通过通信网络进行重传,为高精度定位的顺利进行提供双重保障,在重传失败的情况下,基于其他区域的区域差分数据来估算目标区域的区域差分数据,进而生成定位信息,或基于观测数据生成定位信息,可以保证广播网络和通信网络信号质量均不稳定的情况下定位信息的生成。本实施例所述的定位方法,成本低,适用范围广,可以应用于无人机巡检、车道级导航、高级辅助驾驶、自动驾驶等各种场景。

    如图5所示,本申请还提供了一种定位装置,包括:

    广播接收模块510,被配置为通过广播网络接收区域差分电文。

    具体地,广播接收模块510,用于接收数据播发平台通过广播网络发送的区域差分电文,并将上述区域差分电文发送至第一解码模块520。

    第一解码模块520,被配置为对所述区域差分电文进行解析,生成区域差分数据。

    具体地,第一解码模块520,用于将通过广播网络接收到的区域差分电文解析生成区域差分数据。

    选择模块530,被配置为判断所述区域差分数据中是否包含目标区域的区域差分数据,若是,则执行第一定位模块560,若否,则执行通信接收模块540。

    具体地,选择模块530,用于在由若干区域差分数据组成的集合中选择目标区域的区域差分数据,或者判断由若干区域差分数据组成的集合中是否存在目标区域的区域差分数据,若上述集合中不存在目标区域的区域差分数据,则发送重传请求。

    通信接收模块540,被配置为通过通信网络发送重传请求并接收重传的目标区域的区域差分电文。

    具体地,通信接收模块540,用于向数据播发平台发送重传请求以及接收数据播发平台通过通信网络发送的目标区域的区域差分电文,并将上述目标区域的区域差分电文发送至第二解码模块550。

    第二解码模块550,被配置为对所述重传的目标区域的区域差分电文进行解析,生成目标区域的区域差分数据,并继续执行第一定位模块560。

    具体地,第二解码模块550,用于将通信网络接收到的目标区域的区域差分电文解析生成目标区域的区域差分数据,并解析生成的目标区域的区域差分数据发送至第一定位模块560。

    第一定位模块560,被配置为基于所述目标区域的区域差分数据和观测数据,生成定位信息。

    具体地,第一定位模块560,用于将目标区域的区域差分数据及观测数据进行定位解算,生成定位信息。

    进一步地,所述定位装置,还包括:

    观测接收模块570,被配置为接收观测信号,并基于所述观测信号生成观测数据。

    具体地,观测接收模块570,用于接收gnss观测信号,并将接收到的gnss观测信号转换成gnss观测数据发送至定位模块。

    进一步地,所述定位装置,还包括:

    控制模块580,被配置为在重传的目标区域的区域差分电文解析失败的情况下,判断是否满足再次重传条件,若是,则继续执行通信接收模块540,若否,则继续执行第二定位模块590。

    具体地,控制模块580,接收广播接收模块510发送的广播网络信号指示、通信接收模块540发送的通信网络信号指示以及第二解码模块550发送的重传超时指示,并接收选择模块530发出的重传请求,并将上述重传请求发送至通信接收模块540。

    控制模块580在判断是否满足再次重传条件时,可以基于上述通信网络信号指示判断通信网络信号质量,即通信网络信号强度是否小于预设阈值,也可以基于上述重传超时指示判断是否重传超时,本申请对此不做限制。

    第二定位模块590,被配置为基于所述其他区域的区域差分数据和所述观测数据或基于所述观测数据生成定位信息。

    具体地,第二定位模块590与上述第一定位模块560均用于生成定位信息,同属一个总的定位模块。

    可选地,所述再次重传条件包括重传是否超时,所述控制模块580,进一步被配置为:

    在重传的目标区域的区域差分电文解析失败的情况下,判断重传是否超时,若是,则继续执行通信接收模块540,若否,则继续执行第二定位模块590。

    可选地,所述再次重传条件包括通信网络信号强度是否小于预设阈值,所述控制模块580,进一步被配置为:

    在重传的目标区域的区域差分电文解析失败的情况下,判断通信网络信号强度是否小于预设阈值,若是,则继续执行通信接收模块540,若否,则继续执行第二定位模块590。

    可选地,所述第二定位模块590,进一步被配置为:

    判断是否包含其他区域的区域差分数据,若是,则执行第三定位模块,若否,则执行第四定位模块。

    第三定位模块,被配置为基于所述其他区域的区域差分数据和观测数据,生成定位信息。

    第四定位模块,被配置为基于观测数据,生成定位信息。

    可选地,所述第三定位模块,进一步被配置为:

    基于所述其他区域的区域差分数据计算并拟合生成目标区域的区域差分数据。

    将拟合生成的所述目标区域的区域差分数据和观测数据进行定位解算,生成定位信息。

    下面结合具体的例子对本实施例进行进一步说明。

    以区域z为例,假设区域z包括z1-zn的n片子区域,n≥1且n为整数,用户终端位于子区域zi中,其中,1≤i≤n且i为整数。观测接收模块570接收gnss观测信号,并生成gnss观测数据发送至定位模块。

    数据播发平台通过广播网络向用户终端发送区域z的区域差分电文[p-z1,p-z2,……,p-zn],广播接收模块510接收到区域差分电文[p-z1,p-z2,……,p-zn]后将其发送至第一解码模块520进行电文解析处理,生成区域差分数据[d-z1,d-z2,……,d-zn],第一解码模块520将生成的区域差分数据[d-z1,d-z2,……,d-zn]发送至选择模块530,选择模块530根据定位模块发送的gnss观测数据来检测和判断区域差分数据[d-z1,d-z2,……,d-zn]中是否存在目标区域zi的区域差分数据d-zi,若存在,则将目标区域zi的区域差分数据d-zi发送至第一定位模块560进行定位解算,生成定位信息,若不存在,则选择模块530发送重传请求至控制模块580。

    控制模块580将上述重传请求发送至通信接收模块540,通信接收模块540通过通信网将上述重传请求发送至数据播发平台,数据播发平台基于重传请求通过通信网络向用户终端的通信接收模块540发送目标区域zi的区域差分电文p-zi,通信接收模块540在接收到区域差分电文p-zi后将其发送至第二解码模块550进行电文解析,在生成目标区域zi的区域差分数据d-zi的情况下,将区域差分数据d-zi发送至第一定位模块560进行定位解算,生成定位信息,在未生成目标区域zi的区域差分数据d-zi的情况下,控制模块580判断是否满足再次重传条件,即是否重传超时或通信网络信号质量指示是否良好,若重传未超时或通信网络信号质量良好,则再次发送重传请求,若重传超时或通信网络信号质量不好,则控制模块580判断是否存在满足条件的其他区域的区域差分数据,若存在,则控制模块580向选择模块530发出指示,选择模块530将满足条件的其他区域的区域差分数据发送至第二定位模块590,第二定位模块590基于上述其他区域的区域差分数据与gnss观测数据进行解算,生成定位信息,若不存在,则控制模块530向第二定位模块590发出指示,第二定位模块590基于gnss观测数据生成定位信息。

    本申请提供的定位装置,通过广播网络接收并解析区域差分电文,且在解析不到目标区域的区域差分电文的情况下,通过通信网络发送重传请求并再次接收和解析目标区域的区域差分电文,生成目标区域的区域差分数据,基于目标区域的区域差分数据和观测数据生成定位信息,适用范围广、成本低且可以有效提高定位的稳定性和准确性,解决了在无线通信网络覆盖不到的地区以及由于各种原因导致的网络质量不稳定的地区无法进行高精度定位的难题。

    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:

    s1、通过广播网络接收区域差分电文。

    s2、对所述区域差分电文进行解析,生成区域差分数据。

    s3、判断所述区域差分数据中是否包含目标区域的区域差分数据,若是,则执行步骤s5,若否,则执行步骤s4。

    s4、通过通信网络发送重传请求并接收重传的目标区域的区域差分电文。

    s40、对所述重传的目标区域的区域差分电文进行解析,生成目标区域的区域差分数据,并继续执行步骤s5。

    s5、基于所述目标区域的区域差分数据和观测数据,生成定位信息。

    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定位方法的步骤。

    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,该存储介质的技术方案与上述的定位方法的技术方案属于同一构思,存储介质的技术方案未详细描述的细节内容,均可以参见上述定位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:

    s1、通过广播网络接收区域差分电文;

    s2、对所述区域差分电文进行解析,生成区域差分数据;

    s3、判断所述区域差分数据中是否包含目标区域的区域差分数据,若是,则执行步骤s5,若否,则执行步骤s4;

    s4、通过通信网络发送重传请求并接收重传的目标区域的区域差分电文;

    s40、对所述重传的目标区域的区域差分电文进行解析,生成目标区域的区域差分数据,并继续执行步骤s5;

    s5、基于所述目标区域的区域差分数据和观测数据,生成定位信息。

    2.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,还包括:

    s0、接收观测信号,并基于所述观测信号生成观测数据。

    3.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,还包括:

    s41、在重传的目标区域的区域差分电文解析失败的情况下,判断是否满足再次重传条件,若是,则继续执行步骤s4,若否,则继续执行步骤s6;

    s6、基于所述其他区域的区域差分数据和所述观测数据或基于所述观测数据生成定位信息。

    4.根据权利要求3所述的定位方法,其特征在于,所述再次重传条件包括重传是否超时,所述步骤s41包括:

    在重传的目标区域的区域差分电文解析失败的情况下,判断重传是否超时,若是,则继续执行步骤s4,若否,则继续执行步骤s6。

    5.根据权利要求3所述的定位方法,其特征在于,所述再次重传条件包括通信网络信号强度是否小于预设阈值,所述步骤s41包括:

    在重传的目标区域的区域差分电文解析失败的情况下,判断通信网络信号强度是否小于预设阈值,若是,则继续执行步骤s4,若否,则继续执行步骤s6。

    6.根据权利要求3所述的定位方法,其特征在于,所述步骤s6,包括:

    s61、判断是否存在其他区域的区域差分数据,若是,则执行步骤s62,若否,则执行步骤s63;

    s62、基于所述其他区域的区域差分数据和观测数据,生成定位信息;

    s63、基于观测数据,生成定位信息。

    7.根据权利要求6所述的定位方法,其特征在于,所述步骤s62,包括:

    基于所述其他区域的区域差分数据计算并拟合生成目标区域的区域差分数据;

    将拟合生成的所述目标区域的区域差分数据和观测数据进行定位解算,生成定位信息。

    8.一种定位装置,其特征在于,包括:

    广播接收模块,被配置为通过广播网络接收区域差分电文;

    第一解码模块,被配置为对所述区域差分电文进行解析,生成区域差分数据;

    选择模块,被配置为判断所述区域差分数据中是否包含目标区域的区域差分数据,若是,则执行第一定位模块,若否,则执行通信接收模块;

    通信接收模块,被配置为通过通信网络发送重传请求并接收重传的目标区域的区域差分电文;

    第二解码模块,被配置为对所述重传的目标区域的区域差分电文进行解析,生成目标区域的区域差分数据,并继续执行第一定位模块;

    第一定位模块,被配置为基于所述目标区域的区域差分数据和观测数据,生成定位信息。

    9.根据权利要求8所述的定位装置,其特征在于,还包括:

    观测接收模块,被配置为接收观测信号,并基于所述观测信号生成观测数据。

    10.根据权利要求8所述的定位装置,其特征在于,还包括:

    控制模块,被配置为在重传的目标区域的区域差分电文解析失败的情况下,判断是否满足再次重传条件,若是,则继续执行通信接收模块,若否,则继续执行第二定位模块;

    第二定位模块,被配置为基于所述其他区域的区域差分数据和所述观测数据或基于所述观测数据生成定位信息。

    11.一种计算设备,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1-7任意一项所述方法的步骤。

    12.一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1-7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:S1、通过广播网络接收区域差分电文;S2、对所述区域差分电文进行解析,生成区域差分数据;S3、判断所述区域差分数据中是否包含目标区域的区域差分数据,若是,则执行步骤S5,若否,则执行步骤S4;S4、通过通信网络发送重传请求并接收重传的目标区域的区域差分电文;S40、对所述重传的目标区域的区域差分电文进行解析,生成目标区域的区域差分数据,并继续执行步骤S5;S5、基于所述目标区域的区域差分数据和观测数据,生成定位信息。本申请提供的定位方法及装置,适用范围广、成本低、可以有效提高定位的稳定性和准确性。

    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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