一种自动GNSS测量精度优选方法及其在高尔夫中应用与流程

本发明涉及一种自动gnss测量精度优选方法及其在高尔夫中应用。
背景技术：
：高尔夫球运动中，距离的测量和标定十分重要，gnss广泛应用于高尔夫球场的定位﹑测距和参照物的标定。通常是采用普通的gnss定位，对于定位精度方面通常是直接采集定位信息，而获得定位结果，在使用的过程中，受限于使用者观察时间、位置和天气，gnss位置显示常会不精确，其原因在于，gnss在定位过程中，卫星遮挡，多径效应，卫星个数较少、卫星捕获收敛速度、跟踪不稳定都是影响定位的原因；还有在开机或gnss启动的初始阶段，对定位信息采点，由于采集到的定位点的信息各不相同，此时采集到的点有可能采集到误差值偏大的点，以误差值偏大的点的信息作为参考，从而导致后续的位置标定和距离测量出现较大误差。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有测量之不足，提供了一种自动gnss测量精度优选方法及其在高尔夫中应用，其具有精度高的特性。本发明是这样实现的：一种自动gnss测量精度优选方法其包括以下步骤：(1)启动gnss设备，获取定位信息；(2)从获取的定位信息中获取dop，伪距残差，卫星数，卫星信号强度信息；(3)利用获取的dop，伪距残差，卫星数，信号强度信息，建立精度误差模型；(4)利用精度误差模型求取当前定位精度值d；(5)设定经验精度阈值d，同时设定经验精度阈值d的时间为t；(6)若在t时间内求取的当前定位精度值d≤d，则确认输出精度满足要求，获取定位点；若在t时间内求取的当前定位精度值d＞d，则输出当前获取的定位信息中误差半径最小定位点。进一步地，选用处理后的dop，伪距残差作为正比例项，处理后卫星数及卫星信号强度均值作为反比例项，精度误差模型具体表达式如下：其中k为经验化参数，表征公式化求得误差半径和实际误差之间的比例关系。进一步地，在步骤(4)中d为误差半径。进一步地，误差模型根据经验化简化，取处理后的dop，伪距残差及卫星信号强度均值其中一项或几项组合求得，其表达为：误差半径＝k×dop。一种自动gnss测量精度优选方法在高尔夫中应用，将gnss测量精度原理进行定位优选，将其应用于高尔夫运动，获得更高精度的定位信息。进一步地，gnss测量精度计算利用gnss定位中的多项信息进行综合，采用但dop、伪距残差、卫星数、卫星信号强度信息，得到用于高尔夫的定位误差模型一种自动gnss测量精度优选方法在高尔夫中应用，其包括将gnss测量精度原理进行定位优选，将其应用于高尔夫运动，获得更高精度的定位信息。本发明利用gnss定位精度误差计算原理，寻求在高尔夫运动中更精确的定位效果，进而得到更准确的位置标定和距离计算结果，能将精度等级从10米左右的误差范围提升到3～5米左右，给于高尔夫球员提供更好的位置和距离的参考，特别是对于专业的高尔夫球选手，位置及距离精度的提升对其击球判断较大的帮助。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的流程图。图2为本发明实施例提供的三维坐标图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。如图1，本发明实施例提供一种自动gnss测量精度优选方法及其在高尔夫中应用，具体请参见如下叙述。为了更好地理解本发明的思路，首先对一些专业用语惊经行解释。dop(精度稀释度因子)，pdop：位置精度因子(positiondilutionofprecision)，直译为“精度强弱度”，通常翻译为“相对误差”，pdop的取值范围为：0.5-99.9，具体含义是：由于观测成果的好坏与被测量的人造卫星和接收仪间的几何形状有关且影响甚大，所以计算上述所引起的误差量称为精度的强弱度。天空中卫星分布程度越好，定位精度越高(数值越小精度越高)。pdop表示三维位置定位精度与导航台几何配置关系的一个参数。在全球定位(gps)系统中，等于用户位置的径向误差与用户到卫星的距离测量误差的比值。hdop(horizontaldilutionofprecision)水平分量精度因子：为纬度和经度等误差平方和的开根号值。vdop(verticaldilutionofprecision)垂直分量精度因子。dop值的大小与gps定位的误差成正比，dop值越大，定位误差越大，定位的精度就低。pdop则直接反映gps卫星的分布情况，当pdop较大时，表明空中的若干颗gps卫星几何分布不是太理想，他们构成的图形周长太短，定位精度就低，反之亦然，在高尔夫应用的精度选择上，dop值给我们一个很好的参考。通常gnss状态或定位结果通过nmea格式输出，如gpgsa是gps输出的nmea语句，它包含gps的dop值和有效卫星信息。例：$gpgsa,a,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0a；$gpgsa,a,3,01,20,19,13,,,,,,,,,30。2,24.4,32.2*0a；$gpgsa,a,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0a；$gpgsa,a,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0a；$gpgsa,a,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0a。字段0：$gpgsa，语句id，表明该语句为gpsdopandactivesatellites(gsa)当前卫星信息。字段1：定位模式，a＝自动手动2d/3d，m＝手动2d/3d。字段2：定位类型，1＝未定位，2＝2d定位，3＝3d定位。字段3～14：prn码(伪随机噪声码)，第1～12信道正在使用的卫星prn码编号(00)(前导位数不足则补0)。字段15：pdop综合位置精度因子(0.5-99.9)。字段16：hdop水平精度因子(0.5-99.9)。字段17：vdop垂直精度因子(0.5-99.9)。字段18：校验值。伪距残差原理如图2，在三维坐标中通过星历广播可计算已知卫星位置(xi,yi,zi)，接收机通过相关计算得伪距ρi，需要求取用户点坐标xu,yu,zu。通过如上三维坐标系，再引入接收机误差产生的距离偏差bu，可列下列方程：测量的ρi为第i颗星到用户的伪距bu表示用户时间偏差的距离，在方程(2.5)中，未知数xu,yu,zu和bu需要四个方程求出，因此，一个gps接收器要想确定用户的位置至少需要四颗卫星。求解非线性的多维方程比较困难，一般进行线性化后误差迭代求取，常见的为lsq(leastsquare最小二乘法)。线性化结果为：这里引入迭代完成后伪距残差量作为精度优先条件之一，其取值也可从常规的nmea语句中取得，gprre语句包含卫星伪距残差和估计定位错误信息，消息格式为：$gprre,n,ii,rr…ii,rr,hhh.h,vvv.v*cc<cr><lf>，消息各组成部分如下表所示。n跟踪卫星数目ii使用卫星编号(用于解算的4颗)rr伪距残差(单位：米)hhh.h水平位置错误估计vvv.v垂直位置错误估计*cc校验和<cr><lf>终止符高尔夫球场定位位置精度优选方法具体如下：(1)启动gnss设备，获取定位信息(通常为nmea格式语句)；(2)从获取的定位信息中获取dop，伪距残差，卫星数，卫星信号强度信息，当然不限于这些信息，还可以包含其他的一些信息，dop，伪距残差等信息可从其他位置信息中获取，如用户定制化语句；(3)利用获取的dop，伪距残差，卫星数，信号强度信息，建立精度误差模型，误差模型中需要根据经验设定，误差计算可引入其他项如跟踪环路稳定度，卫星伪距及伪距率残差组合入误差模型；(4)利用精度误差模型求取当前定位精度值d，可形象化为误差半径；选用处理后的dop，伪距残差作为正比例项，处理后卫星数及卫星信号强度均值作为反比例项，精度误差模型具体表达式如下：卫星数：n信号强度：p处理后dop值：处理后伪距残差：δ经验化系数：k误差半径：φ以下举例一种误差半径计算方式：根据经验，选择其中采用dop，伪距残差，卫星数，卫星信号强度，任一项或多项构成误差半径计算方式。根据经验，处理dop值和伪距残差可以由但不限于线性处理，非线性处理；(5)设定经验精度阈值d，同时设定经验精度阈值d的时间为t，例如d为0.8，同时设定一定时间阈值t为5秒，当然，不能局限于这些数值；(6)若在t时间内求取的当前定位精度值d≤d，则确认输出精度满足要求，获取定位点；若在t时间内求取的当前定位精度值d＞d即在t时间内不能找到小于精度阈值的定位点信息，则输出当前获取的定位信息中误差半径最小定位点。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12