确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的方法及装置的制造方法

确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的方法及装置。该方法包括：固定分系统、校准设备的位置；获取主校准、副校准系统设备的第一位置和第二位置信息，并确定副校准系统设备在主校准系统设备对应坐标系下的第三位置信息；确定副分系统设备在副校准系统设备对应坐标系下的第四位置信息，并确定副分系统设备在主校准系统设备对应坐标系下的第五位置信息；确定主分系统设备在主校准系统设备对应坐标系下的第六位置信息，并确定副分系统在主分系统对应坐标系下的位置信息。本发明可以解决现有技术将分系统的位置中心与校准设备对应的位置中心默认重合而导致获取的副分系统相对于主分系统的位置信息误差相对较大的问题。
【专利说明】
确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及电子技术领域，尤其涉及确定分布式协同系统中副分系统的位置信息 的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 目前，在许多应用场景中，例如，交通工具的导航、大气物理的观测、天体的运动等 分布式协同系统，均需要对该系统中的各分系统进行定位处理，具体地，通常根据一个分系 统(主分系统）的位置信息确定另一个分系统(副分系统)相对于该主分系统的位置信息。
[0003] 现有技术在获取副分系统相对于主分系统的位置信息时，会在主分系统和副分系 统上分别设置有主分系统设备和副分系统设备，该主分系统设备和副分系统设备具体用于 测取该副分系统相对于该主分系统的位置信息；而且，通常为了对分系统设备测取的副分 系统相对于主分系统的位置信息的准确性进行判断和修正，会在该主分系统和副分系统的 附近分别设有主校准系统设备和副校准系统设备，该校准设备同样用于测取该副分系统相 对于该主分系统的位置信息；最后，根据校准设备测取的位置信息和分系统设备测取的位 置信息，确定该副分系统相对于主分系统的位置信息的误差范围，并根据该误差范围对分 系统设备测得的位置信息进行修正，从而得到较为精确的该副分系统相对于主分系统的位 置信息。
[0004] 具体地，现有技术利用校准设备获取副分系统相对于主分系统的位置信息的具体 步骤是:首先，确定主分系统的位置信息，然后，根据主分系统的位置信息建立坐标系(主分 系统对应的坐标系），通常将主分系统的位置中心作为原点建立坐标系，最后，利用校准设 备获取副分系统在主分系统对应坐标系中的位置信息。
[0005] 上述现有技术在利用校准设备获取副分系统相对于主分系统的位置信息的过程 中，通常会默认主校准系统设备的位置中心与主分系统的位置中心重合，以及默认副校准 系统设备的位置中心与副分系统的位置中心重合，因此在根据主分系统的位置信息建立坐 标系时，通常会将主校准系统设备的位置中心作为坐标原点建立坐标系，从而利用主校准 系统设备测取该副校准系统的位置中心在该坐标系的位置信息，则该位置信息作为最终测 取的副分系统相对于主分系统的位置信息。但在实际情况中，主分系统的位置中心与主校 准系统设备的位置中心并不重合，且副分系统的位置中心与副校准系统设备的位置中心也 不重合，如图1所示，以主校准系统设备的位置中心〇为坐标原点建立坐标系，但主分系统的 位置中心C与主校准系统设备的位置中心0并不重合，因此，现有技术使用校准设备获取的 副分系统相对于主分系统的位置信息的误差相对较大。

【发明内容】

[0006] 鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种确定分布式协同系统中副分系统的位置 信息的方法，用于解决现有技术中在利用副校准系统设备获取副分系统设备的位置信息 时，由于默认该校准设备与该分系统对应的位置中心重合而导致获得的副分系统相对于主 分系统的位置信息误差相对较大的问题。
[0007] -种确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的方法，该方法包括：固定分系 统设备和校准设备的位置，其中，所述分系统设备包括主分系统设备和副分系统设备，所述 校准设备包括主校准系统设备和副校准系统设备;获取所述主校准系统设备的第一位置信 息，以及获取所述副校准系统设备的第二位置信息，并根据所述第一位置信息和第二位置 信息确定所述副校准系统设备在所述主校准系统设备对应坐标系下的第三位置信息;确定 所述副分系统设备在所述副校准系统设备对应坐标系下的第四位置信息，并根据所述第三 位置信息和第四位置信息确定所述副分系统设备在所述主校准系统设备对应坐标系下的 第五位置信息;确定所述主分系统设备在所述主校准系统设备对应坐标系下的第六位置信 息，并根据所述第五位置信息和第六位置信息确定所述副分系统在所述主分系统对应坐标 系下的位置信息。
[0008] 优选地，所述确定所述副分系统设备在所述副校准系统设备对应坐标系下的第四 位置信息包括：
[0009] 确定所述副分系统设备的位置中心的投影与所述副校准系统第一设备的位置中 心之间的第一距离，以及确定所述投影与所述副分系统设备的位置中心之间的第二距离， 其中，所述投影为所述副分系统设备的位置中心在所述副校准系统第一设备的位置中心与 所述副校准系统第二设备的位置中心之间连线上的投影；
[0010] 根据所述第一距离和第二距离确定所述副分系统设备在所述副校准系统设备对 应坐标系下的第四位置信息。
[0011] 优选地，所述确定所述主分系统设备在所述主校准系统设备对应坐标系下的第六 位置信息包括：
[0012] 确定所述主分系统设备的位置中心的投影与所述主校准系统第一设备的位置中 心之间的第三距离，以及确定所述投影与所述主分系统设备的位置中心之间的第四距离， 其中，所述投影为所述主分系统设备的位置中心在所述主校准系统第一设备的位置中心与 所述主校准系统第二设备的位置中心之间连线上的投影；
[0013] 根据所述第三距离和第四距离确定所述主分系统设备在所述主校准系统设备对 应坐标系下的第六位置信息。
[0014] 优选地，所述获取所述主校准系统设备的第一位置信息，以及获取所述副校准系 统设备的第二位置信息，具体包括：
[0015] 采用差分GNSS获取所述主校准系统设备在经炜高坐标系下的第一位置信息，以及 获取所述副校准系统设备在经炜高坐标系下的第二位置信息。
[0016] 优选地，所述根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述副校准系统设备在 所述主校准系统设备对应坐标系下的第三位置信息，具体包括：
[0017] 根据所述主分系统设备在经炜高坐标系下的第一位置信息，以及所述副分系统设 备在经炜高坐标系下的第二位置信息，确定所述副分系统设备在所述主分系统设备对应的 东北天坐标系下的第三位置信息。
[0018] 优选地，在获取所述主校准系统设备在经炜高坐标系下的第一位置信息以及获取 所述副校准系统设备在经炜高坐标系下的第二位置信息之后，所述方法还包括：
[0019] 将所述第一位置信息和第二位置信息分别转换成在大地空间直角坐标系下的位 置信息；
[0020] 根据所述第一位置信息和第二位置信息在大地空间直角坐标系下的位置信息，确 定所述副分系统设备在所述主分系统设备对应的东北天坐标系下的第三位置信息。
[0021] 优选地，在确定所述副分系统设备在所述主分系统设备对应的东北天坐标系下的 位置信息之后，所述方法还包括：
[0022] 将所述副分系统设备在所述主分系统设备对应的东北天坐标系下的位置信息转 换成在所述主分系统设备对应的惯导坐标系下的位置信息。
[0023]优选地，在根据所述第五位置信息和第六位置信息确定所述副分系统在所述主分 系统对应坐标系下的位置信息后，所述方法还包括：
[0024] 根据所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息，对所述分系统设备 测得的所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息进行校准，得到所述副分系 统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息的误差范围。
[0025] 优选地，所述根据所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息，对所 述分系统设备测得的所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息进行校准，具 体包括：
[0026] 通过所述分系统设备的秒脉冲数据与所述校准设备经过GNSS差分同步后的秒脉 冲数据进行对比，对所述分系统设备中的秒脉冲数据进行校准，并根据所述校准后的脉冲 数据和所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息，对所述分系统设备测得的 所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息进行校准。
[0027] -种确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的装置，该装置包括：
[0028] 固定单元、获取单元、第一确定单元和第二确定单元，其中：
[0029] 所述固定单元，用于固定分系统设备和校准设备的位置，其中，所述分系统设备包 括主分系统设备和副分系统设备，所述校准设备包括主校准系统设备和副校准系统设备；
[0030] 所述获取单元，用于获取所述主校准系统设备的第一位置信息，以及获取所述副 校准系统设备的第二位置信息，并根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述副校准 系统设备在所述主校准系统设备对应坐标系下的第三位置信息；
[0031] 所述第一确定单元，用于确定所述副分系统设备在所述副校准系统设备对应坐标 系下的第四位置信息，并根据所述第三位置信息和第四位置信息确定所述副分系统设备在 所述主校准系统设备对应坐标系下的第五位置信息；
[0032] 所述第二确定单元，用于确定所述主分系统设备在所述主校准系统设备对应坐标 系下的第六位置信息，并根据所述第五位置信息和第六位置信息确定所述副分系统在所述 主分系统对应坐标系下的位置信息。
[0033] 本发明提供了一种确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的方法，该方法具 体包括:第一步：固定分系统设备和校准设备的位置，其中，该分系统设备包括主分系统设 备和副分系统设备，该校准设备包括主校准系统设备和副校准系统设备，第二步:获取该主 校准系统设备的第一位置信息，以及获取该副校准系统设备的第二位置信息，并根据该第 一位置信息和第二位置信息确定该副校准系统设备在该主校准系统设备对应坐标系下的 第三位置信息，第三步:确定该副分系统设备在该副校准系统设备对应坐标系下的第四位 置信息，并根据该第三位置信息和第四位置信息确定该副分系统设备在该主校准系统设备 对应坐标系下的第五位置信息，第四步:确定该主分系统设备在该主校准系统设备对应坐 标系下的第六位置信息，并根据该第五位置信息和第六位置信息确定该副分系统在该主分 系统对应坐标系下的位置信息。相比于现有技术，本发明考虑到校准设备与相应的分系统 之间的位置中心并不重合的问题，在利用校准设备获取副分系统相对于主分系统的位置信 息时，计算该副分系统在该副校准系统设备对应坐标系下的坐标，以及计算该主分系统在 该主校准系统设备对应坐标下的坐标，从而确定该副分系统在该主分系统对应坐标系下的 位置信息，解决了现有技术中将分系统的位置中心与校准设备对应的位置中心默认重合而 导致获取的副分系统相对于主分系统的位置信息的误差相对较大的问题。
【附图说明】
[0034] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0035] 图1为本发明提供的一种现有技术确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的 方法的示意图；
[0036] 图2为本发明提供的一种现有技术确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的 方法的示意图；
[0037] 图3为本发明实施例1提供的一种确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的 方法的流程示意图；
[0038] 图4为本发明实施例1提供的一种确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的 方法的示意图；
[0039] 图5为本发明实施例2提供的一种确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的 装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0040] 在前述【背景技术】中已经记载，现有技术在获取副分系统相对于主分系统的位置信 息时，首先，确定主分系统的位置信息，然后，通过校准设备测取副分系统在该主分系统对 应坐标系下的位置信息（即该副分系统相对于该主分系统的位置信息）。如图2所示，将主校 准系统设备对应的位置中心〇作为坐标原点建立坐标系，副校准系统设备的位置中心B在该 坐标系的位置信息为最终确定的副分系统相对于主分系统的位置信息。
[0041] 但是现有技术中校准设备在测取副分系统相对于主分系统的位置信息时，通常默 认主校准系统设备的位置中心与主分系统的位置中心重合，以及默认副校准系统设备的位 置中心与副分系统的位置中心重合。如图2所示，主分系统的位置中心为C，对应的主校准系 统设备的位置中心为〇,副分系统的位置中心为A，对应的副校准系统设备的位置中心为B， 现有技术中会默认C与0重合，以及默认B与A重合，而实际情况，C与0并不重合，B与A也不重 合。因此，现有技术在获取副分系统的位置信息时，没有考虑分系统的位置中心与对应的校 准设备的位置中心不重合的问题，导致获得的副分系统相对于主分系统的位置信息误差相 对较大。
[0042]鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种确定分布式协同系统中副分系统的位置 信息的方法。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例 及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明 一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有 做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043] 在说明本发明实施例之前，需要说明的是：
[0044] 1、本发明中的分系统位置信息与对应分系统设备的位置信息一致，具体地，主分 系统的位置信息与该主分系统设备的位置信息一致，同理，副分系统的位置信息与该副分 系统设备的位置信息一致。
[0045] 2、本发明中的"主分系统"和"副分系统"中的"主"和"副"是为了清楚的说明本发 明，用于区分两个不同分系统，这里也可以将"主分系统"称为"第一系统"，且将"副分系统" 称为"第二系统"等等，这里对这两分系统的名称不作具体限定。
[0046] 以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
[0047] 实施例1
[0048] 实施例1提供了一种确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的方法，用于解 决现有技术中由于分系统与校准设备的位置中心不重合而导致获得的副分系统相对于主 分系统的位置信息误差相对较大的问题。该方法的具体流程示意图如图3所示，包括下述步 骤：
[0049] 步骤31:固定分系统设备和校准设备的位置，其中，所述分系统设备包括主分系统 设备和副分系统设备，所述校准设备包括主校准系统设备和副校准系统设备。
[0050] 在前述内容已经提到，根据主分系统的位置信息确定副分系统相对于主分系统的 位置信息时，在主分系统和副分系统上分别安装主分系统设备和副分系统设备，且在主分 系统和副分系统上还分别安装主校准系统设备和副校准系统设备。本步骤中，需要固定分 系统设备和校准设备的位置，具体地，固定主分系统设备和主校准系统设备的位置，以及固 定副分系统和副校准系统设备的位置。
[0051 ]步骤32:获取所述主校准系统设备的第一位置信息，以及获取所述副校准系统设 备的第二位置信息，并根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述副校准系统设备在 所述主校准系统设备对应坐标系下的第三位置信息。
[0052]在本步骤中，首先，获取主校准系统设备的第一位置信息，以及获取副校准系统设 备的第二位置信息。这里的获取的第一位置信息和第二位置信息可以是通过GNSS(全球卫 星导航系统)定位的方式获取主校准系统设备和副校准系统设备在经炜高坐标系下的位置 fg息。
[0053]然后，根据该主校准系统设备在经炜高坐标系下的位置信息（第一位置信息），获 取该主校准系统设备在大地空间直角坐标系下的位置信息，以及根据该副校准系统设备在 经炜高坐标系下的位置信息(第二位置信息），获取该副校准系统设备在大地空间直角坐标 下的位置信息。
[0054] 具体地，可以根据下述公式对分系统在经炜高坐标系下的位置信息进行转换，得 到该分系统在大地空间直角坐标系下的位置信息，该转换公式为： 'X =[N + UKosBcosL
[0055] r = 十"）c〇s ssin (1-1) Z=_-c，:）+ //]sin/i
[0056] 其中，
（B，L，H)为分系统在经炜高坐标 系下的位置信息，N为椭球卯酉圈曲率半径，a为椭球的长半径，b为椭球的短半径，e为椭球 的第一偏心率，f为椭球扁律。
[0057]在利用公式1-1获得主校准系统设备和副校准系统设备在大地空间直角坐标系下 的位置信息之后，根据获得的该大地空间直角坐标系下的位置信息，确定该副校准系统设 备在该主校准系统设备对应的东北天坐标系下的位置信息(第三位置信息）。
[0058] 具体地，可以根据下述公式确定该副校准系统设备在该主校准系统设备对应的东 北天坐标系下的位置信息，该确定公式为： xQ -sin B{) cos -sin B., sin L{) cos BVi /V, -Xl;
[0059] yQ = cos ^(! cos L(, cosZy(, sin L() sin^0 Y{ - YVi (1-2) z0 eosA〇 0 Zi-Z0
[0060] 其中，（BmUH。)为主分系统在经炜高坐标系下的位置信息，（乂。，￥。，2。)为主分系 统在大地空间直角坐标系下的位置信息，（X^Y^ZO为副分系统在大地空间直角坐标系下 的位置信息，（^。，2。)为该副校准系统设备在该主校准系统设备对应的东北天坐标系下 的位置信息。
[0061] 步骤33:确定所述副分系统设备在所述副校准系统设备对应坐标系下的第四位置 信息，并根据所述第三位置信息和第四位置信息确定所述副分系统设备在所述主校准系统 设备对应坐标系下的第五位置信息。
[0062] 在本步骤中，需要确定该副分系统设备在与该副分系统设备对应的副校准系统设 备对应坐标系下的第四位置信息，这里第四信息可以是该副分系统设备在该副校准系统设 备对应的东北天坐标系下的位置信息，具体地，确定该第四信息的方法可以是：
[0063]第一步:确定该副分系统设备的位置中心的投影与该副校准系统第一设备的位置 中心之间的第一距离，以及确定该投影与该副分系统设备的位置中心之间的第二距离，其 中，该投影为该副分系统设备的位置中心在该副校准系统第一设备的位置中心与该副校准 系统第二设备的位置中心之间连线上的投影。
[0064] 这里副校准系统第一设备可以是指GNSS设备，副校准系统第二设备可以是指惯导 设备等，这里不作具体限定。具体如图4所示，C为副分系统设备的位置中心，C'为该副分系 统设备的位置中心在副校准系统第一设备(GNSS设备）的位置中心和副校准系统第二设备 (惯导设备)的位置中心连线上的投影，且惯导设备天线A与惯导设备天线B共同构成了惯导 设备。则该投影C与该副校准系统第一设备的位置中心的第一距离为L，该投影与该副分系 统设备的位置中心的第二距离为h。
[0065] 第二步:根据惯导信息(fo，ei，〇n)，确定该投影的位置信息，具体地，确定该投影 的位置信息的公式可以是： = i, cos^ sin p.
[0066] zH = /, cos 8X cos//j (1-3) yB-=lximex
[0067]上述惯导信息(h，ei，on)表示建立的惯导坐标系在以副校准系统设备的位置中 心为原点建立的东北天坐标系中的位置信息。
[0068]第三步:确定副分系统设备的位置中心在副校准系统设备对应的东北天坐标系下 的第四位置信息，具体地，根据上述投影位置关系，确定该第四位置信息的关系式可以是：
[0070] 其中，（Xcl，ycl，Zcl)为第四位置信息，贝lj通过解方程可得该第四位置信息为：
[0071] 当《i<0时，则
[0072] 当《i彡0时，则
[0073] 其中：卩=28；[1101(111七&11￡1(308?1-11(308￡1)
[0074] Q= li2cos2eisin20i-hi2(sin 2eicos20i_tan2eicos2 ?i)_21ihisineicos ? isin20i
[0075] 在获得副分系统设备在副校准系统设备对应的东北天坐标系下的第四位置信息 后，根据步骤32获得该副校准系统设备在主校准系统设备对应的东北天坐标系下的第三位 置信息，以及本步骤获得的第四位置信息，确定该副分系统设备在该主校准系统设备对应 的东北天坐标系下的第五位置信息，可以采用下述公式进行确定：
[V
[0076] J'gi.=》〇:.十）'c.i (17) _ZGl _ _ZG. _ ^ZCl _
[0077] 其中，（Xcl，ycl，Zcl)为该副分系统设备在副校准系统设备对应的东北天坐标系下 的第五位置信息。
[0078] 步骤34:确定所述主分系统设备在所述主校准系统设备对应坐标系下的第六位置 信息，并根据所述第五位置信息和第六位置信息确定所述副分系统在所述主分系统对应坐 标系下的位置信息。
[0079]在步骤中，首先需要确定主分系统设备在主校准系统设备对应坐标系下的第六位 置信息，这里的第六位置信息同样也可以是该主分系统设备在该主校准系统设备对应的东 北天坐标系下的第六信息。
[0080]获取该第六位置信息的方式可以采用步骤33获取副分系统设备在副校准系统设 备对应的东北天坐标系下的位置信息的方式，则获取该第六位置信息的具体方法是：
[0081] 第一步:确定该主分系统设备的位置中心的投影与该主校准系统第一设备的位置 中心之间的第一距离，以及确定该投影与该主分系统设备的位置中心之间的第二距离，其 中，该投影为该主分系统设备的位置中心在该主校准系统第一设备的位置中心与该主校准 系统第二设备的位置中心之间连线上的投影；同理，这里的主校准系统第一设备也可以是 GNSS设备，主校准系统第二设备也可以是惯导设备。
[0082] 第二步:根据惯导设备信息并采用公式1-3,确定该投影的位置信息。
[0083] 第三步:根据该投影位置关系并采用公式1-4,确定主分系统设备在主校准系统设 备对应的东北天坐标系下的第六位置信息。
[0084] 在获取该主分设备在该主校准系统设备对应的东北天坐标系下的第六位置信息 后，根据步骤33获得的副分系统设备在主校准系统设备对应的东北天坐标系下的第五位置 信息，以及本步骤获得的第六位置信息，确定该副分系统设备在该主分系统设备对应坐标 系下的位置信息。
[0085] 上述确定该副分系统设备在该主分系统设备对应坐标系下的位置信息，可以是该 副分系统设备在该主分系统设备对应的东北天坐标系下的位置信息，具体可以采用下述公 式： XG1 XCQ. ^0 ^Gl ^C0
[0086] ~ y〇i ~ y'ea = y〇 ^ y'd ~ y-co (1*8) _zn _ _ZG\ _ _ZCQ- _ _zo _ _ZCl _ _zco _
[0087] 其中，（XT1，yT1，ZT1)为该副分系统设备在该主分系统设备对应的东北天坐标系下 的位置信息。
[0088] 在采用公式1-8中获取的副分系统设备在主分系统设备对应的东北天坐标系下的 位置信息后，可以将该坐标信息准换成在惯导坐标系下的位置信息，具体可以采用下述公 式： Xq 1 0 D cos^ 〇: sin% cos:爲-sin:爲 0
[0089] 二 0 cos% -sin6?z 0 1 0 sin馬 cbs爲 0 yn (19) z>a- 0 sinojz cos*% -sin% 0 gos^ 0 0 1 zn
[0090] 其中，（fc，ez，coz)为该主分系统设备的位置中心在惯导坐标系下的位置信息， (XC，yC， ZC)为该副分系统设备在该主分系统设备对应的惯导坐标系下的位置信息。
[0091]在获得该副分系统设备在主分系统设备对应的惯导坐标系下的位置信息后，在将 该位置信息转化成在该主分系统设备对应坐标系下的位置信息，这时获得的位置信息为最 终用户需要获得的该副分系统相对于主分系统的位置信息。具体采用下述公式： X 1 0 0 cos (9 Q sin ^ cob a -sma 0 xG
[0092] j = 0 cos 尸-sin， 0 1 0 sin 汉 cos a Q ,y-G (1-10) z 0 sin/ cosy -sin 沒 0 COS 沒 0 0 l zG
[0093] 其中，（a，0，y )为主分系统设备对应的惯导坐标系与该主分系统设备对应坐标系 之间的旋转角度坐标信息，（x，y，z)为该副分系统相对于该主分系统的位置信息。
[0094] 在利用校准设备获得副分系统在主分系统对应坐标系下的位置信息后，需要对该 分系统设备测得的该副分系统在该主分系统对应坐标系下的位置信息进行校准，从而得到 该副分系统在该主分系统对应坐标系下的位置信息的误差范围。例如，分系统设备测得副 分系统相对于主分系统的位置信息为A，对应的校准设备获得的该副分系统相对于该主分 系统的位置信息为B，则可以将|B-A|作为该副分系统相对于该主分系统的位置信息的误差 范围，这里的误差范围|B-A|只是示例性的说明，在实际应用中，还会有更加复杂的、更加精 确的获取误差范围的方法，这里不作具体限定。
[0095] 另外，在根据校准设备测取的副分系统在主分系统对应坐标系下的位置信息，对 该分系统设备测得的该副分系统在该主分系统对应坐标系下的位置信息进行校准时，为了 更加精确地进行校准工作，可以对该分系统的秒脉冲数据与校准设备经过GNSS差分同步后 的秒冲数据进行对比，从而对该分系统设备中的秒脉冲数据进行校准，使得分系统设备中 的时间信息与校准设备中的时间信息一致，即使得校准设备与分系统设备达到同步校准数 据的效果。
[0096] 综上所述，本发明在获取副分系统在主分系统对应坐标系下的位置信息时，通过 分系统设备和校准设备(例如GNSS设备和惯导设备)之间的协同工作，最终获取副分系统在 主分系统对应坐标系下的位置信息，另外，利用GNSS的时间同步功能，对分系统和校准设备 中的时间信息进行校准，使得最终获得的副分系统相对于主分系统的位置信息更加的精 确。
[0097] 本发明实施例提供了一种确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的方法，该 方法具体包括:第一步：固定分系统设备和校准设备的位置，其中，该分系统设备包括主分 系统设备和副分系统设备，该校准设备包括主校准系统设备和副校准系统设备，第二步:获 取该主校准系统设备的第一位置信息，以及获取该副校准系统设备的第二位置信息，并根 据该第一位置信息和第二位置信息确定该副校准系统设备在该主校准系统设备对应坐标 系下的第三位置信息，第三步:确定该副分系统设备在该副校准系统设备对应坐标系下的 第四位置信息，并根据该第三位置信息和第四位置信息确定该副分系统设备在该主校准系 统设备对应坐标系下的第五位置信息，第四步:确定该主分系统设备在该主校准系统设备 对应坐标系下的第六位置信息，并根据该第五位置信息和第六位置信息确定该副分系统在 该主分系统对应坐标系下的位置信息。相比于现有技术，本发明实施例考虑到校准设备与 相应的分系统之间的位置中心并不重合的问题，在获取副分系统相对于主分系统的位置信 息时，计算该副分系统在该副校准系统设备对应坐标系下的坐标，以及计算该主分系统在 该主校准系统设备对应坐标下的坐标，从而确定该副分系统在该主分系统对应坐标系下的 位置信息，解决了现有技术中将分系统设备对应的位置中心与校准设备对应的位置中心默 认重合而导致获取的副分系统相对于主分系统的位置信息误差相对较大的问题。
[0098]需要说明的是，实施例1所提供方法的各步骤的执行主体均可以是同一设备，或 者，该方法的各步骤也可以由不同设备作为执行主体。比如，步骤31和步骤32的执行主体可 以为设备1;又比如，步骤31的执行主体可以为设备1，步骤32和的执行主体可以为设备2;等 等。
[0099] 实施例2
[0100]实施例1提供了一种确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的方法，相应地， 本发明实施例提供了一种确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的装置，用于解决现 有技术中由于分系统设备与校准设备的位置中心不重合而导致获得的副分系统相对于主 分系统的位置信息误差较大的问题。该装置的具体结构如图5所示，该装置包括：
[0101] 固定单元51、获取单元52、第一确定单元53和第二确定单元54,其中：
[0102] 所述固定单元51，可以用于固定分系统设备和校准设备的位置，其中，所述分系统 设备包括主分系统设备和副分系统设备，所述校准设备包括主校准系统设备和副校准系统 设备；
[0103] 所述获取单元52,可以用于获取所述主校准系统设备的第一位置信息，以及获取 所述副校准系统设备的第二位置信息，并根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述 副校准系统设备在所述主校准系统设备对应坐标系下的第三位置信息；
[0104] 所述第一确定单元53,可以用于确定所述副分系统设备在所述副校准系统设备对 应坐标系下的第四位置信息，并根据所述第三位置信息和第四位置信息确定所述副分系统 设备在所述主校准系统设备对应坐标系下的第五位置信息；
[0105] 所述第二确定单元54,可以用于确定所述主分系统设备在所述主校准系统设备对 应坐标系下的第六位置信息，并根据所述第五位置信息和第六位置信息确定所述副分系统 在所述主分系统对应坐标系下的位置信息。
[0106] 本发明装置实施例的具体工作流程是:第一步：固定单元51固定分系统设备和校 准设备的位置，其中，该分系统设备包括主分系统设备和副分系统设备，该校准设备包括主 校准系统设备和副校准系统设备，第二步:获取单元52获取该主校准系统设备的第一位置 信息，以及获取该副校准系统设备的第二位置信息，并根据该第一位置信息和第二位置信 息确定该副校准系统设备在该主校准系统设备对应坐标系下的第三位置信息，第三步:第 一确定单元53确定该副分系统设备在该副校准系统设备对应坐标系下的第四位置信息，并 根据该第三位置信息和第四位置信息确定该副分系统设备在该主校准系统设备对应坐标 系下的第五位置信息，第四步:第二确定单元54确定该主分系统设备在该主校准系统设备 对应坐标系下的第六位置信息，并根据该第五位置信息和第六位置信息确定该副分系统在 该主分系统对应坐标系下的位置信息。
[0107] 上述装置实施例实现确定副分系统的位置信息的方式有很多种，例如，在一种实 施方式中，所述装置还包括校准单元55，所述校准单元55可以用于：
[0108] 在根据所述第五位置信息和第六位置信息确定所述副分系统设备在所述主分系 统设备对应坐标系下的位置信息后，根据所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位 置信息，对所述分系统设备测得的所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息 进行校准，得到所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息的误差范围。
[0109] 该实施方式获得的有益效果是:通过校准系统设备获得的副分系统相对于主分系 统的位置信息，对该分系统设备测取的该副分系统相对于主分系统的位置信息进行校准， 得到该位置信息的误差范围，使获得的该副分系统相对于该主分系统的位置信息更加精 确。
[0110] 在另一种实施方式中，所述校准单元55根据所述副分系统在所述主分系统对应坐 标系下的位置信息，对所述分系统设备测得的所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下 的位置信息进行校准，具体包括：
[0111] 通过所述分系统设备的秒脉冲数据与所述校准设备经过GNSS差分同步后的秒脉 冲数据进行对比，对所述分系统设备中的秒脉冲数据进行校准，并根据所述校准后的脉冲 数据和所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息，对所述分系统设备测得的 所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息进行校准。
[0112]该实施方式获得有益效果是:通过分系统设备的秒脉冲数据与校准设备经过GNSS 差分同步后的秒脉冲数据进行对比，对该分系统设备中的秒脉冲数据进行校准，使得该校 准设备可以同步对相应的分系统设备测得的位置信息进行校准，使获得的副分系统相对于 主分系统的位置信息更加精确。
[0113]以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、 改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
【主权项】
1. 一种确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的方法，其特征在于，该方法包括： 固定分系统设备和校准设备的位置，其中，所述分系统设备包括主分系统设备和副分 系统设备，所述校准设备包括主校准系统设备和副校准系统设备； 获取所述主校准系统设备的第一位置信息，以及获取所述副校准系统设备的第二位置 信息，并根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述副校准系统设备在所述主校准系 统设备对应坐标系下的第三位置信息； 确定所述副分系统设备在所述副校准系统设备对应坐标系下的第四位置信息，并根据 所述第三位置信息和第四位置信息确定所述副分系统设备在所述主校准系统设备对应坐 标系下的第五位置信息； 确定所述主分系统设备在所述主校准系统设备对应坐标系下的第六位置信息，并根据 所述第五位置信息和第六位置信息确定所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位 置信息。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述副分系统设备在所述副校准 系统设备对应坐标系下的第四位置信息包括： 确定所述副分系统设备的位置中心的投影与所述副校准系统第一设备的位置中心之 间的第一距离，以及确定所述投影与所述副分系统设备的位置中心之间的第二距离，其中， 所述投影为所述副分系统设备的位置中心在所述副校准系统第一设备的位置中心与所述 副校准系统第二设备的位置中心之间连线上的投影； 根据所述第一距离和第二距离确定所述副分系统设备在所述副校准系统设备对应坐 标系下的第四位置信息。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述主分系统设备在所述主校准 系统设备对应坐标系下的第六位置信息包括： 确定所述主分系统设备的位置中心的投影与所述主校准系统第一设备的位置中心之 间的第三距离，以及确定所述投影与所述主分系统设备的位置中心之间的第四距离，其中， 所述投影为所述主分系统设备的位置中心在所述主校准系统第一设备的位置中心与所述 主校准系统第二设备的位置中心之间连线上的投影； 根据所述第三距离和第四距离确定所述主分系统设备在所述主校准系统设备对应坐 标系下的第六位置信息。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述主校准系统设备的第一位置 信息，以及获取所述副校准系统设备的第二位置信息，具体包括： 采用差分GNSS获取所述主校准系统设备在经炜高坐标系下的第一位置信息，以及获取 所述副校准系统设备在经炜高坐标系下的第二位置信息。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一位置信息和第二位置信 息确定所述副校准系统设备在所述主校准系统设备对应坐标系下的第三位置信息，具体包 括： 根据所述主分系统设备在经炜高坐标系下的第一位置信息，以及所述副分系统设备在 经炜高坐标系下的第二位置信息，确定所述副分系统设备在所述主分系统设备对应的东北 天坐标系下的第三位置信息。6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在获取所述主校准系统设备在经炜高坐标 系下的第一位置信息以及获取所述副校准系统设备在经炜高坐标系下的第二位置信息之 后，所述方法还包括： 将所述第一位置信息和第二位置信息分别转换成在大地空间直角坐标系下的位置信 息； 根据所述第一位置信息和第二位置信息在大地空间直角坐标系下的位置信息，确定所 述副分系统设备在所述主分系统设备对应的东北天坐标系下的第三位置信息。7. 根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在确定所述副分系统设备在所述主分 系统设备对应的东北天坐标系下的位置信息之后，所述方法还包括： 将所述副分系统设备在所述主分系统设备对应的东北天坐标系下的位置信息转换成 在所述主分系统设备对应的惯导坐标系下的位置信息。8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述第五位置信息和第六位置信息 确定所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息后，所述方法还包括： 根据所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息，对所述分系统设备测得 的所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息进行校准，得到所述副分系统在 所述主分系统对应坐标系下的位置信息的误差范围。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述副分系统在所述主分系统对 应坐标系下的位置信息，对所述分系统设备测得的所述副分系统在所述主分系统对应坐标 系下的位置信息进行校准，具体包括： 通过所述分系统设备的秒脉冲数据与所述校准设备经过GNSS差分同步后的秒脉冲数 据进行对比，对所述分系统设备中的秒脉冲数据进行校准，并根据所述校准后的脉冲数据 和所述副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息，对所述分系统设备测得的所述 副分系统在所述主分系统对应坐标系下的位置信息进行校准。10. -种确定分布式协同系统中副分系统的位置信息的装置，其特征在于，该装置包 括： 固定单元、获取单元、第一确定单元和第二确定单元，其中： 所述固定单元，用于固定分系统设备和校准设备的位置，其中，所述分系统设备包括主 分系统设备和副分系统设备，所述校准设备包括主校准系统设备和副校准系统设备； 所述获取单元，用于获取所述主校准系统设备的第一位置信息，以及获取所述副校准 系统设备的第二位置信息，并根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述副校准系统 设备在所述主校准系统设备对应坐标系下的第三位置信息； 所述第一确定单元，用于确定所述副分系统设备在所述副校准系统设备对应坐标系下 的第四位置信息，并根据所述第三位置信息和第四位置信息确定所述副分系统设备在所述 主校准系统设备对应坐标系下的第五位置信息； 所述第二确定单元，用于确定所述主分系统设备在所述主校准系统设备对应坐标系下 的第六位置信息，并根据所述第五位置信息和第六位置信息确定所述副分系统在所述主分 系统对应坐标系下的位置信息。
【文档编号】G01S19/40GK105911576SQ201610217778
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】刘博宇, 李宏宇, 谢淑香, 关宏凯, 曹宇, 周应强, 李闯
【申请人】北京无线电计量测试研究所