一种定位方法及其装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及通信领域，公开了一种定位方法及其装置。本发明中，包含以下步骤：捕获来自各个卫星的信号，得到捕获信号；跟踪各捕获信号，得到跟踪信号；计算各跟踪信号的各信号质量参数，将各跟踪信号中，信号质量参数满足质量判决条件的跟踪信号确定为优质信号；其中，信号质量参数至少包含：多普勒误差和/或载噪比；选取至少四个优质信号进行位置速度时间PVT解算，得到定位信息及定时信息。对跟踪的各个卫星分别进行信号质量判决，选取其中的优质信号进行后续的解算流程，提高参与解算的信号质量，也就提高了本发明实施方式中定位的准确性。
【专利说明】一种定位方法及其装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，特别涉及定位技术。
【背景技术】
[0002]定位系统，无论是全球定位系统GPS定位、格洛纳斯GL0NASS定位、北斗星定位或伽利略定位的工作原理均是由地面主控站收集各监测站的观测资料和气象信息，计算各卫星的星历表及卫星钟改正数，按规定的格式编辑导航电文，通过地面上的注入站向卫星注入这些信息。测量定位时，用户可以利用接收机的储存星历得到各个卫星的粗略位置。根据这些数据和自身位置，由计算机选择卫星与用户联线之间张角较大的四颗卫星作为观测对象。观测时，接收机利用码发生器生成的信息与卫星接收的信号进行相关处理，并根据导航电文的时间标和子帧计数测量用户和卫星之间的伪距。将修正后的伪距及输入的初始数据及四颗卫星的观测值列出3个观测方程式，即可解出接收机的位置，并转换所需要的坐标系统，以达到定位目的。
[0003]以GPS定位为例，GPS定位的工作流程通常由如下若干运行状态:
[0004]1.接收机通过捕获在本地复现一个与真实信号粗略同步的本地信号；
[0005]2.接收机通过跟踪实现本地复现信号与真实信号的精确同步，精确同步后的信号即为跟踪信号，能够获取当前时刻接收到的码片数；
[0006]3.接收机跟踪正常后，通过数据位的翻转实现位同步，并获得当前时刻处于数据位中的第几个毫秒；
[0007]4.接收机实现位同步后，将数据位收集，查找相同的帧头，实现帧同步，GPS每一子帧为6秒，每子帧中包含周内秒计数(T0W，全称“Time of Week”)时间信息，指出下一子帧第一比特的播发时间，这样我们可以获得当前时刻数据所处子帧第一比特的播发时间，进而精确获得当前时刻数据从卫星播发下来的时间。
[0008]5.接收机实现帧同步后，通过将存储的完整数据以一定固定格式解码，获得当前卫星的星历数据，一段完整的星历数据，至少要收齐三个子帧，通过固定算法，可算出星历数据有效期内任意时间的卫星坐标。
[0009]6.通过本地时钟，接收机可获得一个粗略的本地时间累加，因为卫星信号从播发到地面接收大约延迟约75毫秒，因此在接收机实现帧同步时，可将本地时钟在秒级别与TOff同步。
[0010]7.通过将本地时间与当前获得数据的播发时间相减，同时扣除卫星钟差、电离层、对流层延迟等误差，进而获得包含接收机钟差的伪距测量值。
[0011]当四颗或四颗以上卫星完成上述I至7步骤时，建立四元非线性方程，通过最小二乘法求解方程，获得用户坐标和接收机钟差，实现定位、定时。
[0012]现有技术中，一般将跟踪的卫星观测值直接进行解算，得出位置信息，但由于航空观测的环境不断变化，卫星信号传播到地面时信号非常弱，或在传播过程中受到多径、互相关等影响，卫星信号质量不稳定，在跟踪阶段接收机无法正常跟踪，或者跟踪数据误差大，进而造成定位结果偏差大，影响定位质量。
【发明内容】
[0013]本发明的目的在于提供一种定位方法，使得提高定位准确性。
[0014]为解决上述技术问题，本发明提供了一种定位方法，包含以下步骤:
[0015]捕获来自各个卫星的信号，得到捕获信号；
[0016]跟踪各所述捕获信号，得到跟踪信号；
[0017]计算各所述跟踪信号的各信号质量参数，将各所述跟踪信号中，信号质量参数满足质量判决条件的跟踪信号确定为优质信号；其中，所述信号质量参数至少包含:多普勒误差和/或载噪比；
[0018]选取至少四个所述优质信号进行位置速度时间PVT解算，得到定位信息及定时信肩、O
[0019]本发明还提供了一种定位装置，包含以下模块:
[0020]捕获模块，用于捕获来自各个卫星的信号，得到捕获信号；
[0021]跟踪模块，用于跟踪各所述捕获信号，得到跟踪信号；
[0022]计算模块，用于计算各所述跟踪信号的各信号质量参数；
[0023]判断模块，用于判断同一跟踪信号中的信号质量参数是否满足质量判决条件；
[0024]第一判定模块，用于在所述判断模块判定为信号质量参数满足质量判决条件时，将该跟踪信号确定为优质信号；
[0025]解算模块，用于选取至少四个所述优质信号进行位置速度时间PVT解算，得到定位信息及定时信息；
[0026]其中，所述信号质量参数至少包含:多普勒误差和/或载噪比。
[0027]本发明实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于:对跟踪的各个卫星分别进行信号质量判决，也就是利用跟踪信号的各信号质量参数来判断信号的质量优劣，选取其中的优质信号进行后续的解算流程，提高参与解算的信号质量，避免劣质信号影响解算结果的准确性，也就提高了本发明实施方式中定位的准确性。
[0028]作为进一步改进，所述质量判决条件为:
[0029]同一跟踪信号的各信号质量参数中，至少有A个信号质量参数满足其对应的预设条件；其中，所述A为I或2。
[0030]利用一个或两个参数参与判断信号质量时，在保证信号质量判断准确性的同时，可以根据实际应用场景设计为两个参数中的任意一个或两个满足对应条件，可认定信号质量为优质，使得本发明具有灵活多变地应用场景。
[0031]作为进一步改进，所述信号质量参数还包含:信号能量比或峰值位置；其中，所述信号能量比为短时能量积分与长时能量积分的比值；所述峰值位置根据本地码与接收信号的自相关运算所得；
[0032]其中，短时和长时的时间长度可以根据信号扩频码周期设定，短时的时间长度下限为一个信号扩频码周期，长时的时间长度大于短时的时间长度。
[0033]所述质量判决条件为:
[0034]同一跟踪信号的各信号质量参数中，至少有B个信号质量参数满足其对应的预设条件；其中，所述B为大于等于I且小于等于3的自然数。
[0035]利用三个参数参与判断信号质量时，在保证信号质量判断准确性的同时，可以根据实际应用场景设计为三个参数中的任意一个、两个或三个满足对应条件，可认定信号质量为优质，进一步使得本发明具有灵活多变地应用场景。
[0036]作为进一步改进，所述信号质量参数还包含信号能量比和峰值位置；其中，所述信号能量比为短时能量积分与长时能量积分的比值；所述峰值位置根据本地码与接收信号的自相关运算所得；
[0037]其中，短时和长时的时间长度可以根据信号扩频码周期设定，短时的时间长度下限为一个信号扩频码周期，长时的时间长度大于短时的时间长度。
[0038]所述质量判决条件为:
[0039]同一跟踪信号的各信号质量参数中，至少有C个信号质量参数满足其对应的预设条件；其中，所述C为大于等于I且小于等于4的自然数。
[0040]利用四个参数参与判断信号质量时，在保证信号质量判断准确性的同时，可以根据实际应用场景设计为四个参数中的任意一个、两个、三个或四个满足对应条件，可认定信号质量为优质，更加使得本发明具有灵活多变地应用场景。
[0041]作为进一步改进，所述信号质量参数满足其对应的预设条件为以下之一:
[0042]一信号质量参数在一个解算周期内的所有取值中，最后一个取值落入该信号质量参数对应的预设范围内；或者
[0043]一信号质量参数在一个解算周期内所有取值的平均值落入该信号质量参数对应的预设范围内；或者
[0044]—信号质量参数在一个解算周期内的所有取值中，落入该信号质量参数对应的预设范围内的值的个数在预设个数范围内；或者
[0045]一信号质量参数在一个解算周期内的所有取值中，落入该信号质量参数对应的预设范围内的值的个数占总数的百分比在预设百分比范围内。
[0046]各信号质量参数的评判方法中，可以利用单个值、平均值、符合条件的个数值或符合条件的个数百分比值来评判，方法灵活多变，也可以根据各信号质量参数本身的参数特点来选择评判方法，使得本发明具有广泛的应用场景。
[0047]作为进一步改进，所述信号质量参数还包含:信号能量比，和/或峰值位置，所述质量判决条件为:
[0048]将同一跟踪信号的各所述信号质量参数的取值进行归一化处理，将归一化处理后的结果作为所述信号质量参数的权重值，各所述权重值进行计算后的结果落在预设取值区间内；
[0049]其中，所述计算的方法为对各所述权重值进行相加或相乘的运算；所述信号质量参数的取值为该信号质量参数在一个解算周期内的所有取值之一或所有取值的平均值。
[0050]利用进行过归一化处理各参数取值来进行质量判决，可将参数取值转换为无量纲的纯量值，计算简便，数据直观。具体统计中，还可以将归一化计算后的参数值直接叠加或相乘，还可以将其平方和进行叠加，在进行计算之后，参数值的数字特征将会更为明显，使得后续的判断更为明确。
[0051]作为进一步改进，所述方法还包含以下步骤:
[0052]将各所述跟踪信号中，不满足质量判决条件的跟踪信号确定为劣质信号；重置该劣质信号对应的卫星的信号。
[0053]将劣质信号重置，避免其对后续解算步骤的影响，提高解算结果的准确性，进一步保证本发明实施方式中定位信息的准确性。
[0054]作为进一步改进，所述方法还包含:
[0055]将各所述跟踪信号中，不满足质量判决条件的各跟踪信号依照信号质量分级；将信号质量最差的一个级别的跟踪信号确定为劣质信号；重置该劣质信号对应的卫星的信号。
[0056]利用多级的信号质量判决，使得除优质信号和劣质信号之外，可以根据实际应用场景设计制定其他等级，进行如只跟踪不参与解算等操作，使得本发明更加灵活多变地适应不同的应用场景。
【专利附图】
【附图说明】
[0057]图1是根据本发明第一实施方式的定位方法流程图；
[0058]图2是根据本发明第一实施方式的单个跟踪信号质量判断方法流程图；
[0059]图3是根据本发明第六实施方式的单个跟踪信号质量判断方法流程图；
[0060]图4是根据本发明第七实施方式的定位装置结构示意图；
[0061]图5是根据本发明第八实施方式的定位装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0062]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0063]本发明的第一实施方式涉及一种定位方法，本实施方式中以北斗BD接收机定位为例，其流程图如图1所不，具体如下:
[0064]步骤101，捕获来自各个卫星的信号，得到捕获信号。
[0065]具体的说，BD接收机捕获在本地复现一个与真实信号粗略同步的本地信号，该复现的本地信号既是本实施方式中的捕获信号。其中，通过在本地生成一个载波频率和伪码偏移量与真实信号大致相同的信号，经多次确认本地生成的载波频率和伪码偏移量与真实信号大致相同，即认定信号捕获成功。
[0066]步骤102，跟踪各捕获信号，得到跟踪信号。
[0067]具体的说，BD接收机通过对载波频率和伪码频率进行精确调整，也就是说，将上述复现的本地信号进行动态调整后的信号，既是本实施方式中的跟踪信号，可以实现本地复现信号与真实信号的稳定、精确同步，即认定信号跟踪正常。
[0068]值得说明的是，在实际应用中，对于每个卫星的信号是进行单独操作的，如一旦在步骤101中捕获到一颗卫星的信号，即对其进行跟踪步骤，不需等待所有卫星被捕获才进入跟踪步骤。
[0069]步骤103，根据同一跟踪信号的各信号质量参数判断该跟踪信号是否为优质信号。
[0070]具体的说，本步骤是为了判断上述的跟踪信号的质量优劣，其中，每个跟踪信号的质量优劣，可以采用如图2所示的流程来具体判断，具体如下:
[0071]步骤201，计算同一跟踪信号的各信号质量参数。
[0072]具体的说，本实施方式中的信号质量参数包含多普勒误差和载噪比。其中，多普勒误差为伪距与当前伪距计算得到的实际多普勒和理想多普勒的差值；载噪比是用来标示载波与载波噪音关系的标准测量尺度，高的载噪比可以提供更好的网络接收率、更好的网络通信质量以及更好的网络可靠率。在利用信号质量参数判断卫星信号优劣的方法中，可以利用多普勒误差和载噪比两个参数参与判断，保证信号质量判断准确性，同时使得判断过程简单快速。
[0073]此外，在实际应用中，信号质量参数还可以只包含多普勒误差和载噪比之中的任意一个，使得本实施方式更为灵活多变。
[0074]更具体的说，是在一个解算周期内计算出各信号质量参数，解算周期为相邻两次执行解算步骤所间隔的时间，还需说明的是，在一个解算周期内，跟踪过程中，每跟踪一次即可分别获取到一次一个跟踪信号的各信号质量参数的取值。
[0075]步骤202，判断信号质量参数是否满足质量判决条件；若是，则执行步骤203 ;若否，则执行步骤204。
[0076]具体的说，本实施方式中的质量判决条件为同一跟踪信号的各信号质量参数中，至少有2个信号质量参数满足其对应的预设条件；更具体的说，在本实施方式中，其对应的预设条件可以为一信号质量参数在一个解算周期内的所有取值中，最后一个取值落入该信号质量参数对应的预设范围内(该预设范围可以由设计人员根据经验取值)。也就是说，本实施方式中，需要判断每个信号质量参数的取值是否在对应的预设范围内，如果两个信号质量参数的取值均满足条件，则判定该信号的信号质量参数满足质量判决条件，如果两个信号质量参数的取值中，只有一个满足条件或者均不满足条件，则判定该信号的信号质量参数不满足质量判决条件。
[0077]步骤203，确定该跟踪信号为优质信号。
[0078]具体的说，也就是在步骤202中判定出信号质量参数满足质量判决条件的跟踪信号时，该跟踪信号即被判定为优质信号，然后也可以将该跟踪信号记录下来。
[0079]步骤204，确定该跟踪信号为劣质信号。
[0080]具体的说，对于劣质信号，对其进行重置处理，也就是重置该劣质信号对应的卫星的信号。避免其对后续解算步骤的影响，提高解算结果的准确性，进一步保证本实施方式中定位信息的准确性。
[0081]还需说明的是，重置该劣质信号也就是对其对应的卫星信号进行重新捕获。
[0082]上述步骤201至204为对所有跟踪信号中的一个进行质量优劣判断的方法步骤。
[0083]步骤104，判断各跟踪信号是否均被判断完毕；若是，则执行步骤105 ;若否，则返回执行步骤103。
[0084]也就是说，需要对所有跟踪信号均进行质量优劣的判断。
[0085]此外，在实际应用中还可以设计为，当判定出一定数量的优质信号即结束各跟踪信号的判断步骤，节省系统的运算量，简化流程，降低功耗。
[0086]步骤105，选取至少四个优质信号进行位置速度时间PVT解算，得到定位信息和定时信息。
[0087]具体的说，选取时，可以选取优质信号中，信号质量最好的四个信号，也可以选取最先被判断出的四个信号。此外，在实际应用中，也可以选取更多，如六个，可以进一步提高解算结果的准确性。
[0088]具体的解算过程如下:当四颗或四颗以上卫星完成上述步骤时，建立如下四元非线性方程，
"')、(5:-"彳+(5:—丫 + St,, = P1
[0089]<+(S--Ux) +(S2-Ux) + Stu = P
L L
柄-Ux)2+{S^-Ux)2+(Sf -Ux)2 +Stll =pN
[0090]上式中ft, SiW )为N号卫星的坐标值，可由信号解码出的星历计算得到，P N为误差修正后的信号传播距离，(Ux, Uy, Uz)为用户坐标，Stu为接收机钟差。
[0091]通过最小二乘法求解方程，获得用户坐标和接收机钟差，实现定位、定时。
[0092]本实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于:对跟踪的各个卫星分别进行信号质量判决，也就是利用跟踪信号的各信号质量参数来判断信号的质量优劣，选取其中的优质信号进行后续的解算步骤，提高参与解算的信号质量，避免劣质信号影响解算结果的准确性，也就提高了本实施方式中定位的准确性。且本实施方式中信号质量判断是对满足预设条件的信号质量参数个数统计，且每个信号质量参数只需取一个值即可进行判决，其方式简单易行，利于实现。
[0093]本发明的第二实施方式同样涉及一种定位方法，本实施方式和第一实施方式大致相同，主要区别在于:第一实施方式中信号质量判决仅针对一个解算周期，其判决结果并不进行累计，而本实施方式中，将信号质量判决设计为循环质量判决，使得跟踪信号的质量具有记忆性，避免单次周期中，信号数据出现错误而造成的信号质量误判，提高判定准确性。
[0094]具体的说，是对质量判决条件的结果进行评分，并累计至下一个解算周期，同时，为该评分设定上限值及下限值，上限值表示信号质量最优，下限值表示信号质量最差。
[0095]举例来说，初始评分设为评分值的上限值，本实施方式中，一个解算周期的质量判决过程中，需要对两个信号质量参数进行条件判决，为每一个参数判决设定评分为I分，也就是说，依次对各个参数进行判定时，若一个参数符合条件，那就在评分上加I，一个参数不符合条件，就在评分上减1，但评分值不能超出上下限。最终，根据最终评分来确定是否满足质量判决条件，也就是说，当某信号质量开始变差后，第一个解算周期中仍可能将该信号判定为符合质量判决条件的信号，而在后续的解算周期中，由于评分值循环累计且不断下降，若干个解算周期后，该信号将被判定为不符合质量判决条件的信号。由于信号质量可能慢慢变差，所以在开始时，信号仍可被用于解算，不需过早丢弃，同时具有记忆性的循环判决还有效避免了由于获取参数取值出错而造成的信号质量误判，提高信号质量判断的准确性。
[0096]本发明的第三实施方式同样涉及一种定位方法，本实施方式和第一实施方式大致相同，主要区别在于:第一实施方式中的信号质量判决过程中，信号质量仅分为优质和劣质两级，而本实施方式中，信号质量可分为多级。使得信号可以根据质量级别不同进行不同的后续处理，增加本发明的灵活多变性，使得本发明提供更为广泛的应用场景。
[0097]具体的说，在本实施方式中，还可以为不满足信号质量判决条件的信号设定进一步的质量判决条件，如设一中间条件，如信号质量参数中只有一个不满足预设条件时，确定该跟踪信号为“不稳定信号”，也就是信号较差，但还不需要重置，不稳定信号虽不需要重置，但需要继续跟踪，且不参与后续的解算步骤。使得信号质量判断更为精确，且能根据信号质量劣质的程度进行相应的操作。另外，除了本实施方式中的“优质信号”、“劣质信号”或“不稳定信号”，还可以设置如“次优质”、“次劣质”等分别对应不同的信号处理方式，使得本实施方式可以根据实际应用场景的需要设计不同的质量分级，进一步增加本发明的灵活多变性，使得本发明提供更为广泛的应用场景。
[0098]本发明的第四实施方式同样涉及一种定位方法，本实施方式和第一实施方式大致相同，主要区别在于:第一实施方式中参与信号质量判决的信号质量参数为多普勒误差和载噪比，而本实施方式中，参与信号质量判决的信号质量参数除多普勒误差和载噪比外，还包含:信号能量比和峰值位置。使得提高信号质量判断准确性。
[0099]具体的说，本实施方式中的信号质量参数还可以包含信号能量比和峰值位置，也就是说，是以四个参数参与信号质量判决。其后，在信号质量判决的具体过程中，可以设定四个参数中，至少有一个参数满足预设条件，或者至少有两个参数满足预设条件，或者至少有三个参数满足预设条件，或者至少有四个参数满足预设条件。参与信号质量判决的参数数量越多，将有效提高信号质量判断的准确性。
[0100]需要说明的是，信号能量比为短时能量积分与长时能量积分的比值，其中，短时和长时可以由设计人员根据经验获得；峰值位置根据本地码与接收信号的自相关运算所得。
[0101]值得一提的是，短时和长时的时间长度可以根据信号扩频码周期设定，短时的时间长度下限为一个信号扩频码周期，长时的时间长度大于短时的时间长度；积分就是累加，即将一个信号扩频码周期内数据相累加。举例来说，如:信号扩频码周期为lrns，则短时最短为1ms，长时只需大于短时，无上限。
[0102]此外，在实际应用中，除了第一实施方式中提到的利用两个或一个信号质量参数进行信号质量判决，第四实施方式中提到的利用四个信号质量参数进行信号质量判决，还可以利用三个信号质量参数进行信号质量判决，也就是除多普勒误差和载噪比外，还包含信号能量和峰值位置两个参数之一，在具体判决条件中，可以设计为三个参数内，有一个参数满足预设条件时判定为满足信号质量判决，或两个参数满足预设条件时判定为满足信号质量判决，或三个参数满足预设条件时判定为满足信号质量判决。虽然参与信号质量判决的参数数越多，准确性就越高，但系统运算量也就越大，所以信号质量参数的选取，可以根据实际应用场景的需要选取，使本发明具有灵活多变性。
[0103]本发明的第五实施方式同样涉及一种定位方法,本实施方式和第一实施方式大致相同，主要区别在于:第一实施方式中各信号质量参数满足对应的预设条件为相同的条件，即最后一个取值落入对应的预设范围内，而本实施方式中，不同的信号质量参数满足的对应预设条件可以为不同，方法灵活多变，也可以根据各信号质量参数本身的参数特点来选择评判方法，使得本发明具有广泛的应用场景。
[0104]具体的说，可以选择的预设条件为以下之一:
[0105]一信号质量参数在一个解算周期内的所有取值中，最后一个取值落入该信号质量参数对应的预设范围内；或者一信号质量参数在一个解算周期内所有取值的平均值落入该信号质量参数对应的预设范围内；或者一信号质量参数在一个解算周期内的所有取值中，落入该信号质量参数对应的预设范围内的值的个数在预设个数范围内；或者一信号质量参数在一个解算周期内的所有取值中，落入该信号质量参数对应的预设范围内的值的个数占总数的百分比在预设百分比范围内。
[0106]举例来说，若参与信号质量判决的信号质量参数为多普勒误差、载噪比、信号能量比和峰值位置，则可以设计:多普勒误差的对应预设条件和第一实施方式相同，为在一个解算周期内的所有取值中，最后一个取值落入对应的预设范围内；而载噪比的对应预设条件可以为在一个解算周期内所有取值的平均值落入该信号质量参数对应的预设范围内；信号能量比的对应预设条件可以为在一个解算周期内的所有取值中，落入该信号质量参数对应的预设范围内的值的个数占总数的百分比在预设百分比范围内；峰值位置的对应预设条件可以为在一个解算周期内的所有取值中，落入该信号质量参数对应的预设范围内的值的个数在预设个数范围内。也就是说，参与信号质量判决的各个信号质量参数采用相同或不同的预设条件，这样，不仅使得本发明更加的灵活多变，还可以根据各信号质量参数本身的参数特点来选择评判方法，如信号能量比的波动较大，利用一个值或平均值均进行判断，均可能有较大误差，采取上述的百分比统计方法则可增加其判断准确性。
[0107]本发明的第六实施方式同样涉及一种定位方法，本实施方式和第一实施方式大致相同，主要区别在于:第一实施方式中的质量判决条件是利用统计各信号质量参数是否满足对应的预设条件来判定信号质量，而本实施方式中，是利用统计各信号质量参数的取值本身来判断跟踪信号质量的。
[0108]本实施方式中的单个跟踪信号质量判断方法流程图如图5所示，具体如下:
[0109]步骤301与第一实施方式中的步骤201相类似，在此不再赘述。
[0110]步骤302，将同一跟踪信号的各信号质量参数的取值进行归一化处理。
[0111]具体的说，将归一化处理后的结果作为信号质量参数的权重值。
[0112]举例来说，载噪比取值范围为[O?50]，载噪比的权重值可以利用“(载噪比+1)/50”来计算，进行处理后即可得到一个[O?I]范围内的权重值。
[0113]步骤303，判断各权重值进行计算后是否落在预设取值区间内；若是，则执行步骤304 ;若否，则执行步骤305。
[0114]具体的说，本实施方式中，计算的方法为对各权重值进行相加运算。利用对归一化计算后的各参数值进行叠加，可将参数值转换为无量纲的纯量值，计算简便，数据直观。
[0115]需要说明的是，在本实施方式中，是将权重值直接叠加进行判断的。此外，在实际应用中，可以将权重值进行相乘运算或者进行平方和相加运算，参数值的数字特征将会更为明显，使得后续的判断更为明确。
[0116]步骤304至步骤305与第一实施方式中的步骤203至204相类似，在此不再赘述。
[0117]需要说明的是，上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
[0118]本发明的第七实施方式涉及一种定位装置，如图4所示，具体包含:
[0119]捕获模块，用于捕获来自各个卫星的信号，得到捕获信号。
[0120]跟踪模块，用于跟踪各捕获信号，得到跟踪信号。
[0121]计算模块，用于计算各跟踪信号的各信号质量参数。
[0122]判断模块，用于判断同一跟踪信号中的信号质量参数是否满足质量判决条件；其中，信号质量参数至少包含:多普勒误差和/或载噪比。
[0123]第一判定模块，用于在判断模块中判定为信号质量参数满足质量判决条件时，将该跟踪信号确定为优质信号。
[0124]解算模块，用于选取至少四个优质信号进行位置速度时间PVT解算，得到定位信息及定时信息。
[0125]具体的说，装置中还包含以下模块:
[0126]第二判定模块，用于将判断模块中，判定为信号质量参数不满足质量判决条件的跟踪信号确定为劣质信号；
[0127]重置模块，用于重置第二判定模块确定为劣质信号对应的卫星的信号。
[0128]不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
[0129]本发明的第八实施方式同样涉及一种定位装置，本实施方式和第五实施方式相类似，如图5所示，主要区别在于:第七实施方式中的信号质量判决过程中，信号质量仅分为优质和劣质两级，而本实施方式中，信号质量可分为多级。使得信号可以根据质量级别不同进行不同的后续处理，增加本发明的灵活多变性，使得本发明提供更为广泛的应用场景。
[0130]具体的说，装置中还包含以下模块:
[0131]分级模块，用于在判断模块中判定为信号质量参数不满足质量判决条件的各跟踪信号依照信号质量分级。
[0132]第三判定模块，用于将分级模块中分级为最低的一个级别对应的跟踪信号确定为劣质信号。
[0133]重置模块，用于重置第三判定模块确定为劣质信号对应的卫星的信号。
[0134]由于第三实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第三实施方式互相配合实施。第三实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第三实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第三实施方式中。
[0135]值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单
J Li ο
[0136]本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
【权利要求】
1.一种定位方法，其特征在于，包含以下步骤: 捕获来自各个卫星的信号，得到捕获信号； 跟踪各所述捕获信号，得到跟踪信号； 计算各所述跟踪信号的各信号质量参数，将各所述跟踪信号中，信号质量参数满足质量判决条件的跟踪信号确定为优质信号；其中，所述信号质量参数至少包含:多普勒误差和/或载噪比； 选取至少四个所述优质信号进行位置速度时间PVT解算，得到定位信息及定时信息。
2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述质量判决条件为: 同一跟踪信号的各信号质量参数中，至少有A个信号质量参数满足其对应的预设条件；其中，所述A为I或2。
3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述信号质量参数还包含:信号能量比或峰值位置；其中，所述信号能量比为短时能量积分与长时能量积分的比值；所述峰值位置根据本地码与接收信号的自相关运算所得； 所述质量判决条件为: 同一跟踪信号的各信号质量参数中，至少有B个信号质量参数满足其对应的预设条件；其中，所述B为大于等于I且小于等于3的自然数。
4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述信号质量参数还包含信号能量比和峰值位置；其中，所述信号能量比为短时能量积分与长时能量积分的比值；所述峰值位置根据本地码与接收信号的自相关运算所得； 所述质量判决条件为: 同一跟踪信号的各信号质量参数中，至少有C个信号质量参数满足其对应的预设条件；其中，所述C为大于等于I且小于等于4的自然数。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的定位方法，其特征在于，所述信号质量参数满足其对应的预设条件为以下之一: 一信号质量参数在一个解算周期内的所有取值中，最后一个取值落入该信号质量参数对应的预设范围内；或者 一信号质量参数在一个解算周期内所有取值的平均值落入该信号质量参数对应的预设范围内；或者 一信号质量参数在一个解算周期内的所有取值中，落入该信号质量参数对应的预设范围内的值的个数在预设个数范围内；或者 一信号质量参数在一个解算周期内的所有取值中，落入该信号质量参数对应的预设范围内的值的个数占总数的百分比在预设百分比范围内。
6.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述信号质量参数还包含:信号能量t匕，和/或峰值位置，所述质量判决条件为: 将同一跟踪信号的各所述信号质量参数的取值进行归一化处理，将归一化处理后的结果作为所述信号质量参数的权重值，各所述权重值进行计算后的结果落在预设取值区间内； 其中，所述计算的方法为对各所述权重值进行相加、相乘或平方和相加的运算； 所述信号质量参数的取值为该信号质量参数在一个解算周期内的所有取值之一或所有取值的平均值。
7.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述方法还包含以下步骤: 将各所述跟踪信号中，不满足质量判决条件的跟踪信号确定为劣质信号； 重置该劣质信号对应的卫星的信号。
8.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述方法还包含: 将各所述跟踪信号中，不满足质量判决条件的各跟踪信号依照信号质量分级； 将信号质量最差的一个级别的跟踪信号确定为劣质信号； 重置该劣质信号对应的卫星的信号。
9.一种定位装置，其特征在于，包含以下模块: 捕获模块，用于捕获来自各个卫星的信号，得到捕获信号； 跟踪模块，用于跟踪各所述捕获信号，得到跟踪信号； 计算模块，用于计算各所述跟踪信号的各信号质量参数； 判断模块，用于判断同一跟踪信号中的信号质量参数是否满足质量判决条件； 第一判定模块，用于在所述判断模块中判定为信号质量参数满足质量判决条件时，将该跟踪信号确定为优质信号； 解算模块，用于选取至少四个所述优质信号进行位置速度时间PVT解算，得到定位信息及定时信息； 其中，所述信号质量参数至少包含:多普勒误差和/或载噪比。
10.根据权利要求9所述的定位装置，其特征在于，所述装置中还包含以下模块: 第二判定模块，用于在所述判断模块中判定为信号质量参数不满足质量判决条件时，将该跟踪信号确定为劣质信号； 重置模块，用于重置所述第二判定模块确定为劣质信号对应的卫星的信号。
11.根据权利要求9所述的定位装置，其特征在于，所述装置中还包含以下模块: 分级模块，用于在所述判断模块中判定为信号质量参数不满足质量判决条件的各跟踪信号依照信号质量分级； 第三判定模块，用于将所述分级模块中分级为最低的一个级别对应的跟踪信号确定为劣质信号； 重置模块，用于重置所述第三判定模块确定为劣质信号对应的卫星的信号。
【文档编号】G01S19/42GK104133232SQ201410366717
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】李瑞寒, 吴骏, 文力, 王永平, 冯卫锋, 宋志豪, 迟朋, 段桂平, 刘精轶, 孙枫叶, 刘宝, 舒志萍, 李义梅, 蔡之君 申请人:豪芯微电子科技（上海）有限公司