一种卫星导航接收机的定位定速解算方法与流程

文档序号:12729603阅读:684来源:国知局
一种卫星导航接收机的定位定速解算方法与流程

本发明涉及卫星导航技术领域,尤指一种卫星导航接收机的定位定速解算方法。



背景技术:

目前,卫星导航接收机通常需要执行四个功能模块,即捕获、跟踪、同步解调和定位解算,其中,定位解算模块是利用伪距和伪距率测量来计算载体的位置、速度、加速度等导航定位参数,可以直接影响用户接收机的导航精度,因此,定位解算是卫星导航接收机的重要组成部分。

现有技术中,在导航的过程中,需一直需要至少4颗卫星,通过采用最小二乘法(LS)和扩展卡尔曼滤波法(EKF)或者其他方法来优化计算。

但是,无论是采用最小二乘法还是卡尔曼滤波法或者其他方法,定位解算都需要通过矩阵求逆、矩阵相乘或\和相加等运算,其中,矩阵的大小与卫星的数目有关,卫星越多矩阵越大,如果参与定位解算的卫星越多,其相应地计算强度也大越大,从而导致功耗就越大。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种卫星导航接收机的定位定速解算方法,可以通过较少的卫星参与运算,简化了运算的复杂度且降低了运算强度。

第一方面,本发明实施例提供一种卫星导航接收机的定位定速解算方法,该方法包括:

按照预定规则交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速,其中,所述第一方式是指采用至少四颗卫星按照伪距观测方程组和/或定速方程组 进行定位和/或定速,所述第二方式是指采用第一方式计算得到的结果作为第二方式的估算值进行定位和/定速;

在交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速的过程中,按照预定的周期判断根据第一方式计算得到的结果是否满足预定条件,如果满足预定条件时则增加使用第二方式进行定位和/或定速的次数,如果在不满足预定条件时则减少使用第二方式进行定位和/或定速的次数。

第二方面,本发明实施例提供一种卫星导航接收机的定位定速解算装置,该装置包括:解算模块和判断模块;

所述解算模块,用于按照预定规则交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速,其中,所述第一方式是指采用至少四颗卫星按照伪距观测方程组和/或定速方程组进行定位和/或定速,所述第二方式是指采用第一方式计算得到的结果作为第二方式的估算值进行定位和/定速;

所述判断模块,用于在交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速的过程中,按照预定的周期判断根据第一方式计算得到的结果是否满足预定条件,如果满足预定条件时则增加使用第二方式进行定位和/或定速的次数,如果在不满足预定条件时则减少使用第二方式进行定位和/或定速的次数。

本发明实施例提供的一种卫星导航接收机的定位定速解算方法和装置,通过按照预定规则交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速,其中,所述第一方式是指采用至少四颗卫星按照伪距观测方程组和/或定速方程组进行定位和/或定速,所述第二方式是指采用第一方式计算得到的结果作为第二方式的估算值进行定位和/定速,并在交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速的过程中,按照预定的周期判断根据第一方式计算得到的结果是否满足预定条件,如果满足预定条件时则增加使用第二方式进行定位和/或定速的次数,如果在不满足预定条件时则减少使用第二方式进行定位和/或定速的次数,从而使得在卫星导航接收机进行定位定速过程中,可以自动根据实际情况来增加或者减少使用第二方式的次数来进行定位和/或定速,进而减少了矩阵运算的复杂度和运算强度,节约了卫星导航接收机的功耗。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优 点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明提供的一种卫星导航接收机的定位定速解算方法实施例一的流程示意图;

图2为本发明提供的一种卫星导航接收机的定位定速解算装置实施例一的结构示意图;

图3为本发明提供的一种卫星导航接收机的定位定速解算装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明实施例涉及的卫星导航接收机的定位定速解算方法,应用于卫星导航接收机,可以适用于所有导航系统,例如,其中主要的四个卫星导航系统中,包括有GPS、GLONASS、伽利略和BD导航系统,其中GPS、BD和伽利略均采用(Code Division Multiple Access,简称:CDMA)信号制式,只有GLONASS采用(Frequency Division Multiple Access,简称:FDMA)信号制式,但并不以此为限。

本实施例涉及的方法,旨在解决现有技术中在定位定速解算时,需要通过多个卫星参与解算,使得计算复杂且强度大,从而导致卫星导航接收的功 耗过大的技术问题。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本发明提供的卫星导航接收机的定位定速解算方法实施例一的流程示意图。本实施例涉及的是简化定位定速计算的具体过程。如图1所示,所述方法包括:

S101、按照预定规则交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速,其中,所述第一方式是指采用至少四颗卫星按照伪距观测方程组和/或定速方程组进行定位和/或定速,所述第二方式是指采用第一方式计算得到的结果作为第二方式的估算值进行定位和/定速。

具体的,在卫星导航接收机进行定位定速过程中,高功耗的主要来源于其复杂的计算公式和高强度的计算,通常采用最小二乘法还是卡尔曼滤波法或者其它方法来优化计算过程,但还是需要计算矩阵求逆、矩阵相乘和相加等运算,现在常用的定位是按照伪距观测方程组的进行计算,其计算公式如下:

其中,(x(n),y(n),z(n))表示已知的第n颗卫星的位置坐标(n为自然数),(x,y,z)是卫星导航接收机的位置坐标,δtu是卫星导航接收机的时钟偏差,c为光速,ρ(n)是已知的第n颗卫星到用户的伪距,c·δtu是卫星导航接收机的时钟偏差产生的等效距离误。

现在常用的定位是按照定速方程组的进行计算,其计算公式如下:

其中,(vx,vy,vz)是卫星导航接收机在x、y、z方向的速度,δfu是卫星导航接收机的时钟频漂,是已知的第n颗卫星与卫星导航接收机之间的伪距变化率,是已知的第n颗卫星在x、y、z方向的速度,δf(n)是已知的第n颗卫星的时钟频漂;

是来自伪距观测方程组获得的卫星导航接收机的位置坐标。

由上述计算式可以看出,对于定速需要求解(x,y,z,δtu)四个未知数,定位需要求解(vx,vy,vz,δfu)这四个未知数,因此,至少需要四颗卫星才能够求解出该车辆所在的位置,在这里把这种常用的求解方式作为本发明实施例中的第一方式,而在卫星导航接收机进行定位定速过程中,如果定位定速的状态一直很平稳时,可以采用第一方式计算得到的结果来作为需要求解未知数的预估值来进行计算,从而减少计算未知数的数量,从而可以少列方程式,从而在求解该卫星导航接收机的位置时,则只需要通过4颗以下的卫星就可以获取该卫星导航接收机的位置,在这里把这种求解方式作为本发明实施例中的第二方式,这样在卫星导航接收机进行定位定速的过程中,按照预定规则来交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速,而不用卫星导航接收机一直采用至少四颗卫星来解算,减少了卫星参与运算的数量,也就减少了矩阵运算的复杂度和运算强度,从而达到节约卫星导航接收机的功耗的目的。

S102、在交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速的过程中,按照预定的周期判断根据第一方式计算得到的结果是否满足预定条件,如果满足预定条件时则增加使用第二方式进行定位和/或定速的次数,如果在不满足预定条件时则减少使用第二方式进行定位和/或定速的次数。

具体的,因为在卫星导航接收机进行定位定速过程中,对于获取定位定速的状态是不稳定的,因此,需要在交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速的过程中,按照预定的周期来进行判断是否满足预定条件,该预定的周期,可以根据在卫星导航接收机进行定位定速过程中定位和/或定速的精度的变化状态来进行设定,例如:每10分钟进行一次判断或者每5分钟进行一次判断等等,具体根据实际情况来定,该预定条件则是通过判断确定采用 第一方式进行计算得到的结果,哪些可以用来做第二方式的估算值,如果满足预定条件时,则在卫星导航接收机进行定位定速过程中增加使用第二方式进行定位和/或定速的次数,如果不满足预定条件则减少使用第二方式进行定位和/定速的次数,例如:在车辆行驶100公里的路程中,如果卫星导航接收机的定位精度在80公里内都处于平稳的状态,而20公里内的定位和/或定速的精度一直处于大幅变化的状态,这样可以在该80公里内提高使用第二方式的次数,而在该20公里内减少使用第二方式的次数,这样通过在卫星导航接收机进行定位定速的过程中,可以根据定位定速精度的状态,通过在预定的周期进行判断根据第一方式计算得到的结果是否满足预定条件,从而可以自动增加或者减少采用第二方式进行定位和/或定速的次数,这样大大地降低了卫星导航接收机进行定位定速过程中一直采用至少四颗卫星来进行解算的功率消耗。

现有技术中,通常卫星导航接收机采用的定位定速算法至少需要4颗卫星参与解算,并且在导航的过程中,也一直需要至少4颗卫星,这将消耗较大的功率,同时,需要说明的是,还有一些传统的做法采用的二维定位方法与本发明无关,因为需要进行传统的二维定位的主要原因是由于障碍物遮挡,该卫星导航接收机只能看到三颗卫星,不得已才由三维定位降为二维定位,即水平定位,毕竟能够进行二维定位好于无法定位,而且,传统的二维定位方法通常并没有减少未知解个数,还要增加求解方程式的个数才能实现。故,无论采用现有技术的哪一种方式,其计算的复杂度和消耗的功耗都没有降低,此外,增加方程式通常是通过添加辅助方程式来实现的。

本发明实施例提供的一种卫星导航接收机的定位定速解算方法,该方法包括:按照预定规则交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速,其中,所述第一方式是指采用至少四颗卫星按照伪距观测方程组和/或定速方程组进行定位和/或定速,所述第二方式是指采用第一方式计算得到的结果作为第二方式的估算值进行定位和/定速,在交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速的过程中,按照预定的周期判断根据第一方式计算得到的结果是否满足预定条件,如果满足预定条件时则增加使用第二方式进行定位和/或定速的次数,如果在不满足预定条件时则减少使用第二方式进行定位和/或定速的 次数,从而使得在卫星导航接收机定位定速过程中,可以自动根据实际情况来增加或者减少使用第二方式的次数来进行定位和/或定速,进而减少了矩阵运算的复杂度和运算强度,节约了卫星导航接收机的功耗。

进一步地,在上述实施例的基础上,所述预定规则包括:

每使用M次第一方式,使用N次第二方式,其中,M≥1,N≥0,M、N均为自然数;

所述N的取值为固定值或第一数值范围内的随机值;

当N为固定值时,若按照预定的周期判断满足预定条件时,则增大N来提高使用第二方式的次数;若按照预定的周期判断不满足预定条件时,则减小N来降低使用第二方式的次数;

当N为随机值时,若按照预定的周期判断满足预定条件时,则提高所述第一数值范围的取值上限或者提高所述第一取值范围的上限和下限来提高使用第二方式的次数,若按照预定的周期判断不满足预定条件时,则降低所述第一数值范围的取值下限或者降低所述第一取值范围的上限和下限来降低使用第二方式的次数。

具体的,在卫星导航接收机进行定位定速过程中,可以设置该段路程中使用M次第一方式,使用N次第二方式,其中,M≥1,N≥0,M、N均为自然数,对于N的取值可以是固定值,例如:可以使用20次第一方式,使用10次第二方式,其中,该10次可以为固定值,即在卫星导航接收机进行定位定速过程中,定位和/或定速的精度一直处于稳定的状态,则在卫星导航接收机每次开始进行定位定速时,都可以按照10次数量来使用第二方式,如果在卫星导航接收机进行定位定速过程中,定位和/或定速的精度一直处于大幅变化的状态,则可以增大或者减少N的次数来提高使用第二方式的次数来适应在卫星导航接收机进行定位定速过程中定位和/或定速的精度的变化;另外,N也可以是第一数值范围内的随机值,例如:可以使用20次第一方式,使用5次-10次第二方式,其中,可以是6次、8次或者10次等,即根据卫星导航接收机定位定速精度的状态来确定,按照预定的周期去判断是否满足预定条件,从而可以提高或者降低该第一数值范围的上限,也可以提高或降低该第一取值范围的上限和下限,来提高或者降低使用第二方式的次数,例 如:提高该第一数值范围的上限5次-15次,也可以是10次-15次,这样来提高使用第二方式的次数,但并不以此限。

通过上述预定规则设置第一方式及第二方式交替使用的次数,从而使得在卫星导航接收机定位定速的过程中,可以自动根据实际情况来提高或者减少使用第二方式的次数来进行定位和/或定速,进而减少了矩阵运算的复杂度和运算强度,节约了卫星导航接收机的功耗。

进一步地,在上述实施例的基础上,所述预定规则包括:

每使用第一时间长度t1的第一方式,使用第二时间长度t2的第二方式,其中,t1>0,t2≥0;

所述第二时间长度t2的取值为固定值或第三时间长度范围内的随机值;

当所述第二时间长度t2为固定值时,若按照预定的周期判断满足预定条件时,则增大所述第二时间长度t2来延长使用第二方式的时间,若按照预定的周期判断不满足预定条件时,则减小所述第二时间长度t2来缩短使用第二方式的时间;

当所述第二时间长度t2为随机值,若按照预定的周期判断满足预定条件时,则增大所述第三时间长度范围t3的取值上限或者提高所述第三时间长度范围t3的上限和下限来延长使用第二方式的时间,若按照预定的周期判断不满足预定条件时,则降低所述第三时间长度范围t3的取值下限或者降低所述第三时间长度范围t3的上限和下限来缩短使用第二方式的次数。

具体的,根据卫星导航接收机进行定位定速过程中,定位和/或定速的精度状态的变化,可以设置该段路程中每使用第一时间长度t1的第一方式,使用第二时间长度t2的第二方式,其中,t1>0,t2≥0,对于t2的取值为固定值,例如:可以使用30分钟的第一方式,使用15分钟的第二方式,其中该15分钟可以为固定值,即在卫星导航接收机进行定位定速过程中,定位和/或定速的精度一直处于稳定的状态,在卫星导航接收机每次开始进行定位定速时,都可以按照15分钟的时间长度来使用第二方式,如果在卫星导航接收机进行定位定速过程中,定位和/或定速的精度一直处于大幅变化的状态,则可以延长或者缩短t2的时间长度来提高使用第二方式的次数来适应卫星导航接收机定位精度的变化;另外,t2也可以是第三时间长度内的随机值,例如:可 以使用60分钟第一方式,使用30分钟-45分钟第二方式,其中,可以是35分钟、40分钟或者45分钟等,即根据卫星导航接收机定位精度的状态来确定,按照预定的周期去判断是否满足预定条件,从而可以提高或者降低该第三时间长度范围的上限,也可以提高或降低该第三时间长度取值范围的上限和下限,来提高或者降低使用第二方式的次数,例如:提高该第三时间长度的上限20分钟,也可以是40分钟-60分钟,这样来提高使用第二方式的次数,但并不以此限。

通过上述预定规则设置第一方式及第二方式交替使用的次数,从而使得根据卫星导航接收机定位精度的变化,卫星导航接收机的解算模块可以自动根据实际情况来延长或者缩短使用第二方式的时间来进行定位和/或定速,进而减少了矩阵运算的复杂度和运算强度,节约了卫星导航接收机的功耗。

在实际应用过程中,当定位精度越好,更多次满足预定条件时,就会更多比例地使用第二方式;当从好到不好,会减少使用第二方式的比例,从而根据实际情况自适应进行调整,使得在整个过程中节约了卫星导航接收机的功耗。

进一步地,在上述实施例的基础上,还包括:

对预定条件按照预定的周期进行判断,若连续判断后还满足预定条件,则增大所述预定的周期,若判断后不满足预定条件,则减小所述预定的周期。

具体的,可以根据卫星导航接收机定位精度的状态进行判断,根据连续判断的情况来增大或者减小预定的周期,例如:原来预定的周期是5秒判断一次,如果连续判断后满足预定条件,则可以使得该预定的周期延长为8秒判断一次,如果连续判断后不满足预定条件,则可以使得该预定的周期缩短为3秒判断一次,其中连续判断的次数可以根据具体情况而定,可以是2次,也可以是3次等等,但并不以此为限。

通过根据车辆行驶过程定位精度的状态的连续判断,从而可以对预定的周期进行相应的延长或者缩短,可以减少判断的次数,进而减少了矩阵运算的复杂度和运算强度,节约了卫星导航接收机的功耗。

进一步地,在上述实施例的基础上,所述预定条件,包括:

将采用第一方式在所述预定的周期内的至少两个不同时刻计算得到的结果进行比较,其中,所述至少两个不同时刻计算得到的结果必须包括在所述预定的周期内最后时刻计算的结果;

如果比较值的变化范围在预定范围内,则满足预定条件,如果比较值的变化范围不在预定范围内,则不满足预定条件。

具体的,在卫星导航接收机进行定位定速的过程中,按照预定的周期对预定条件进行判断时,可以在该周期内选取至少两个不同时刻,例如:T1、T2、T3和T4四个时刻,其中T4为该周期的最后一个时刻,可以在T1、T2、T3和T4时刻按照按照伪距观测方程组和/或定速方程组分别计算得到T1、T2、T3和T4时刻的结果,并将T1和T4计算得到的结果进行比较,或者将T2、T3和T4时刻的计算得到结果进行比较,具体根据实际情况来选择,这样可以更好地判断是否满足预定条件,该预定条件就是指若比较值的变化范围在预定范围内,即所获取的估算值的取值变化也就不大或者有规律性的变化,则只需要更新(替代)估算值即可,若比较值的变化范围不在预定范围内,即所获取的估算值的取值变化大或者无规律性的变化,则无法使用该估算值,例如:预定的周期是5秒,在第1秒采用第一方式计算得到的结果为(x1,y1,z1,δtu1),在第5秒采用第一方式计算得到的结果为(x2,y2,z2,δtu2),如果z1和z2和/或δtu1和δtu2的计算得到值变化不大或者有规律的变化,则说明满足预定条件,反之则不能满足预定条件,这样可以使得在卫星导航接收机进行定位定速的过程中,其计算量大大减小,从而可以降低功耗。

进一步地,在上述实施例的基础上,所述采用估算值进行定位包括:

在满足预定条件时,将采用第一方式在所述预定的周期内最后时刻按照所述伪距观测方程组计算的结果作为时钟偏差的估算值,并再次按照所述伪距观测方程组计算得到所述卫星导航接收机的位置;

采用估算值进行定速包括:

在满足预定条件时,将采用第一方式在所述预定的周期内最后时刻按照所述定速方程组计算的结果作为位置和时钟频漂的估算值,并再次按照所述定速方程组计算得到所述卫星导航接收机的速度。

具体的,采用估算值进行定位是由于卫星导航接收机的时钟精度都比较高,其中,对于接收机的时钟不稳定引起的随机偏差是几乎可以忽略不计的,如果卫星导航接收机的时钟偏差取值较大时,往往是由于捕获模块在计算码相位时,选择的时间点不合适,但是,一旦估计出了计算码相位的时间点,即估计出了时钟偏差的估算值,且随后的时间点不变或者有规律地变化,即可以获取接收机时钟偏差的估算值不变或者变化的规律,即可以根据规律获取新的时钟偏差取值。

继续上述实施例中的计算公式(1)可以看出,定位解算需要求解四个未知数,而现在经过判断满足预定条件后,可以获取到δtu的估算值,具体的计算公式如下:

其中,为卫星导航接收机的时钟偏差的估算值,x(n),y(n),z(n)分别表示已知的第n颗卫星的位置坐标,n为自然数,x,y,z分别是卫星导航接收机的位置坐标,δtu是卫星导航接收机的时钟偏差,c为光速,ρ(n)是已知的第n颗卫星到所述卫星导航接收机的伪距。

其中,为卫星导航接收机的时钟偏差的估算值,这样使得通过上述公式(7)进行计算时,就少了一个未知量,求解该伪距观测方程组时,就可以少列一个方程式,从而在求解该卫星导航接收机的初始位置时,只需要通过3颗卫星就可以获取该卫星导航接收机的初始定位,即减少一颗卫星参与运算,也就减少了矩阵运算的复杂度和运算强度,也即可节约卫星导航接收机的功耗。

而采用估算值进行定速是由于卫星导航接收机的时钟精度都比较高,其中,对于接收机的时钟不稳定引起的随机偏差是几乎可以忽略不计的,可以获取接收机时钟频漂的估算值不变或者是有变化的规律,因此,可以获取该时钟频漂的估算值,或者将其时近似为0。

继续上述实施例中的计算公式(2)可以看出,定速解算需要求解四个未知数,而现在经过判断满足预定条件后,可以获取到时钟频漂δfu的估算值和计算公式(7)中计算得到卫星导航接收机的位置坐标,按照定速方程组计算 卫星导航接收机的速度时,就少了一个未知量,具体计算公式如下:

其中,为卫星导航接收机的时钟频漂的估算值,vx,vy,vz分别是卫星导航接收机在x、y、z方向的速度,δfu是卫星导航接收机的时钟频漂,是已知的第n颗卫星与卫星导航接收机之间的伪距变化率,是已知的第n颗卫星在x、y、z方向的速度,δf(n)是已知的第n颗卫星的时钟频漂,

分别是来自伪距观测方程组获得的卫星导航接收机的位置坐标。

其中,为卫星导航接收机的时钟频漂的估算值,根据上述计算公式(8)到公式(12)进行计算时,也就可以少列一个方程式,从而只需要通过3颗卫星就可以获取该卫星导航接收机的初始速度,即减少一颗卫星参与运算,也就减少了矩阵运算的复杂度和运算强度,也即可节约用户接收机的功耗。

进一步地,在上述实施例的基础上,采用估算值进行定位还包括:

在进行定位计算时,在满足预定条件时,还将采用第一方式在所述预定的周期内最后时刻按照伪距观测方程组计算的结果作为所述卫星导航接收机的位置中z方向的估算值,所述z方向位置的估算值为0或者为常数。

具体的,在日常的民用导航中,由于垂直方向上的位置变化很小,即该卫星导航接收机的位置中z方向的值几乎不变,则可以获知z方向位置的估算值为0或者为常数,因此,可以视为一个已知量来作为z的估算值(记为),此时,最少只需要2颗卫星即可获得二维定位。则将计算公式(7)演变成计算公式(13),具体如下:

从而可以又减少一颗卫星参与运算,也就减少了矩阵运算的复杂度和运算强度,也即可节约卫星导航接收机的功耗。

进一步地,在上述实施例的基础上,采用估算值进行定速还包括:

在满足预定条件时,还将采用第一方式在所述预定的周期内最后时刻按照定速方程组计算的结果作为所述卫星导航接收机的速度中z方向的估算值,所述Z方向速度的估算值为0或者为常数。

具体的,在日常的民用导航中,由于垂直方向上的位置变化很小,即卫星导航接收机的速度中z方向的值几乎不变,则可以获知z方向速度的估算值近似为0或者一个较小的常数值,因此,可以视为一个已知量来作为vz的估算值(记为)。此时,最少只需2颗卫星即可获得二维定速。则将计算式(8)演变成计算式(14),具体如下:

从而可以又减少一颗卫星参与运算,也就减少了矩阵运算的复杂度和运算强度,也即可节约卫星导航接收机的功耗。

进一步地,图2为本发明提供的一种卫星导航接收机的定位定速解算装置实施例一的结构示意图,如图2所示,该装置包括:解算模块10、判断模块20;

所述解算模块10,用于按照预定规则交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速,其中,所述第一方式是指采用至少四颗卫星按照伪距观测方程组和/或定速方程组进行定位和/或定速,所述第二方式是指采用第一方式计算得到的结果作为第二方式的估算值进行定位和/定速;

所述判断模块20,用于在交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速的过程中,按照预定的周期判断根据第一方式计算得到的结果是否满足预定条件,如果满足预定条件时则增加使用第二方式进行定位和/或定速的次数,如果在不满足预定条件时则减少使用第二方式进行定位和/或定速的次数。

本发明实施例提供的一种卫星导航接收机的定位定速解算装置,该装置 包括:解算模块和判断模块,该解算模块用于按照预定规则交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速,其中,所述第一方式是指采用至少四颗卫星按照伪距观测方程组和/或定速方程组进行定位和/或定速,所述第二方式是指采用第一方式计算得到的结果作为第二方式的估算值进行定位和/定速,该判断模块用于在交替使用第一方式及第二方式进行定位和/或定速的过程中,按照预定的周期判断根据第一方式计算得到的结果是否满足预定条件,如果满足预定条件时则增加使用第二方式进行定位和/或定速的次数,如果在不满足预定条件时则减少使用第二方式进行定位和/或定速的次数,从而使得在卫星导航接收机进行定位定速过程中,卫星导航接收机的解算模块可以自动根据在卫星导航接收机进行定位定速过程中定位和/或定速的精度状态变化的实际情况来增加或者减少使用第二方式的次数来进行定位和/或定速,进而减少了矩阵运算的复杂度和运算强度,节约了卫星导航接收机的功耗。

进一步地,在上述实施例的基础上,所述预定规则包括:

每使用M次第一方式,使用N次第二方式,其中,M≥1,N≥0,M、N均为自然数;

所述N的取值为固定值或第一数值范围内的随机值;

当N为固定值时,若按照预定的周期判断满足预定条件时,则增大N来提高使用第二方式的次数;若按照预定的周期判断不满足预定条件时,则减小N来降低使用第二方式的次数;

当N为随机值时,若按照预定的周期判断满足预定条件时,则提高所述第一数值范围的取值上限或者提高所述第一取值范围的上限和下限来提高使用第二方式的次数,若按照预定的周期判断不满足预定条件时,则降低所述第一数值范围的取值下限或者降低所述第一取值范围的上限和下限来降低使用第二方式的次数。

本发明实施例提供的装置,可以执行上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。

进一步地,在上述实施例的基础上,所述预定规则还包括:

每使用第一时间长度t1的第一方式,使用第二时间长度t2的第二方式, 其中,t1>0,t2≥0;

所述第二时间长度t2的取值为固定值或第三时间长度范围内的随机值;

当所述第二时间长度t2为固定值时,若按照预定的周期判断满足预定条件时,则增大所述第二时间长度t2来延长使用第二方式的时间,若按照预定的周期判断不满足预定条件时,则减小所述第二时间长度t2来缩短使用第二方式的时间;

当所述第二时间长度t2为随机值,若按照预定的周期判断满足预定条件时,则增大所述第三时间长度范围t3的取值上限或者提高所述第三时间长度范围t3的上限和下限来延长使用第二方式的时间,若按照预定的周期判断不满足预定条件时,则降低所述第三时间长度范围t3的取值下限或者降低所述第三时间长度范围t3的上限和下限来缩短使用第二方式的次数。

本发明实施例提供的装置,可以执行上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。

进一步地,图3为本发明提供的卫星导航接收机的定位定速解算装置实施例二的结构示意图,如图3所示,在上述实施例的基础上,该装置还包括:周期模块30;

所述周期模块30用于对预定条件按照预定的周期进行判断,若连续判断后还满足预定条件,则增大所述预定的周期,若连续判断后不满足预定条件,则减小所述预定的周期。

本发明实施例提供的装置,可以执行上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。

进一步地,在上述实施例的基础上,所述预定条件,包括:

将采用第一方式在所述预定的周期内的至少两个不同时刻计算得到的结果进行比较,其中,所述至少两个不同时刻计算得到的结果必须包括在所述预定的周期内最后时刻计算的结果;

如果比较值的变化范围在预定范围内,则满足预定条件,如果比较值的变化范围不在预定范围内,则不满足预定条件。

本发明实施例提供的装置,可以执行上述方法实施例,其实现原理和技 术效果类似,在此不再赘述。

进一步地,在上述实施例的基础上,所述解算模块10用于采用估算值进行定位包括:

所述解算模块10用于在满足预定条件时,将采用第一方式在所述预定的周期内最后时刻按照所述伪距观测方程组计算的结果作为时钟偏差的估算值,并再次按照所述伪距观测方程组计算得到所述卫星导航接收机的位置;

所述解算模块10用于采用估算值进行定速,是指:

所述解算模块10用于在满足预定条件时,将采用第一方式在所述预定的周期内最后时刻按照所述定速方程组计算的结果作为位置和时钟频漂的估算值,并再次按照所述定速方程组计算得到所述卫星导航接收机的速度。

本发明实施例提供的装置,可以执行上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。

进一步地,在上述实施例的基础上,所述解算模块10还用于:

在满足预定条件时,还将采用第一方式在所述预定的周期内最后时刻按照伪距观测方程组计算的结果作为所述卫星导航接收机的位置中Z方向的估算值,所述Z方向位置的估算值为0或者为常数。

本发明实施例提供的装置,可以执行上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。

进一步地,在上述实施例的基础上,所述解算模块10还用于:

在满足预定条件时,还将采用第一方式在所述预定的周期内最后时刻按照定速方程组计算的结果作为所述卫星导航接收机的速度中Z方向的估算值,所述Z方向速度的估算值为0或者为常数。

本发明实施例提供的装置,可以执行上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。

虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

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