一种GNSS终端环境可用性识别方法、装置及设备与流程

文档序号:31463608发布日期:2022-09-09 19:17阅读:90来源:国知局
一种GNSS终端环境可用性识别方法、装置及设备与流程
一种gnss终端环境可用性识别方法、装置及设备
技术领域
1.本技术涉及卫星导航技术领域,具体涉及一种gnss终端环境可用性识别方法、装置及设备。


背景技术:

2.全球导航卫星系统(global navigation satellite system,gnss)作为一种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,在工作和生活中受到了越来越广泛的应用。
3.现阶段,在对gnss终端进行定位时,通常会根据定位算法中的部分指标计算定位精度的置信度,并输出该置信度,作为实际定位精度的参考。在遮挡场景、半遮挡场景等不同环境下,实际定位精度往往较低,但由于置信度是根据定位算法中的部分指标计算的,故而,往往会出现置信度与实际定位精度相差较大的情况,如此,会对用户产生误导,影响到用户体验。


技术实现要素:

4.本技术实施例的目的是提供一种gnss终端环境可用性识别方法、装置及设备,能够避免对用户产生误导,提高用户体验。
5.本技术的技术方案如下:
6.提供了一种gnss终端环境可用性识别方法,包括:
7.获取全球导航卫星系统gnss观测数据;
8.基于所述gnss观测数据确定所述gnss终端所处环境的目标场景类型;
9.根据所述目标场景类型及所述gnss终端的移动速度,确定所述gnss终端所处环境的可用性。
10.在一些实施例中,所述根据所述目标场景类型及所述gnss终端的移动速度,确定所述gnss终端所处环境的可用性,包括:
11.在所述移动速度小于预设速度阈值的情况下,获取目标时段内的m个目标场景类型;m为正整数;
12.确定所述m个目标场景类型中开阔场景的数量在所述m个目标场景类型中的目标占比;
13.在所述目标占比大于预设占比的情况下,确定所述gnss终端所处环境可用。
14.在一些实施例中,所述根据所述目标场景类型及所述gnss终端的移动速度,确定所述gnss终端所处环境的可用性,包括:
15.在所述移动速度大于或等于预设速度阈值的情况下,获取当前时刻所处环境的目标场景类型;
16.在当前时刻所处环境的目标场景类型为开阔场景的情况下,确定所述gnss终端所处环境可用。
17.在一些实施例中,所述基于所述gnss观测数据确定所述gnss终端所处环境的目标场景类型,包括:
18.确定开阔场景所对应的识别参数的第一预设条件;
19.当所述gnss观测数据满足所述识别参数的第一预设条件时,确定所述gnss终端所处环境为开阔场景;
20.其中,所述第一预设条件包括如下至少三项:
21.所述卫星系统的可视卫星总数大于第一预设卫星数阈值;
22.所述各卫星系统的可视卫星数大于第二预设卫星数阈值;
23.所述卫星系统的可视卫星的cn0平均值大于或等于第一预设cn0阈值;
24.存在cn0大于所述第一预设载噪比的卫星数在各自对应的卫星系统的卫星数中的第一占比,大于或等于第一预设占比阈值的卫星系统;
25.所述卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星数在卫星总数中的第二占比,小于第二预设占比阈值;
26.所述各卫星系统的可视卫星中未发生周跳的卫星数,在各自对应的卫星系统的卫星数中的第三占比,小于第三预设占比阈值;
27.所述各卫星系统中未发生周跳的卫星数大于第三预设卫星数阈值。
28.在一些实施例中,所述基于所述gnss观测数据确定gnss终端所处环境的目标场景类型,包括:
29.确定遮挡场景所对应的识别参数的第二预设条件;
30.在所述gnss观测数据满足所述识别参数的第二预设条件的情况下,确定所述gnss终端所处环境的目标场景类型为遮挡场景;
31.其中,所述第二预设条件包括如下任意一项:
32.所述卫星系统的可视卫星总数小于或等于第四预设卫星数阈值;
33.所述各卫星系统的卫星数中,存在卫星数小于第五预设卫星数阈值的第一卫星系统;
34.所述卫星系统的可视卫星的cn0满足第一子条件,且所述卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星总数在所述各卫星系统的卫星数之和中的第四占比大于第四预设占比阈值;所述第一子条件包括:所述卫星系统的可视卫星的cn0最大值小于第二预设cn0阈值、所述卫星系统的可视卫星的cn0平均值小于第三预设cn0阈值、所述卫星系统中存在第二卫星系统中的至少一项,所述第二卫星系统为cn0小于第二预设载噪比的卫星数在其对应的卫星系统中的第五占比小于第五预设占比阈值的卫星系统;
35.所述卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星数在所述各卫星系统卫星总数中的第六占比大于第六预设占比阈值;
36.所述卫星系统中存在第三卫星系统,且所述各卫星系统未发生周跳的卫星数均小于或等于第六预设卫星数阈值;所述第三卫星系统为发生周跳的卫星数在其对应的卫星系统的卫星数中的第七占比大于第七预设占比阈值的卫星系统;
37.所述卫星系统的可视卫星的cn0平均值小于第四预设cn0阈值、所述卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星总数在所述各卫星系统的卫星数之和中的第二占比大于第八预设占比阈值、且存在发生周跳的卫星数在其对应的卫星系统的卫星数中的第八占比大于第
九预设占比阈值的卫星系统;
38.预设高度角区间内的卫星数在所述各卫星系统的卫星数之和中的第九占比小于第十预设占比阈值;预设方位角象限任意象限内的卫星数在所述各卫星系统的卫星数之和中的第十占比大于第十一预设占比阈值。
39.在一些实施例中,所述场景类型还包括半遮挡场景;
40.所述基于所述gnss观测数据确定gnss终端所处环境的目标场景类型,还包括:
41.在所述gnss观测数据不满足所述第一预设条件,且不满足所述第二预设条件的情况下,确定所述gnss终端所处环境的目标场景类型为半遮挡场景。
42.第二方面,提供了一种gnss终端环境可用性识别装置,包括:
43.获取模块,用于获取全球导航卫星系统gnss观测数据;
44.场景确定模块,用于基于所述gnss观测数据确定gnss终端所处环境的目标场景类型;
45.环境确定模块,用于根据所述目标场景类型及所述gnss终端的移动速度,确定所述gnss终端所处环境的可用性。
46.第三方面,提供了一种电子设备,包括处理器,存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面任一所述的gnss终端环境可用性识别方法的步骤。
47.第四方面,提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面任一所述的gnss终端环境可用性识别方法的步骤。
48.本技术的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果:
49.本技术实施例提供的gnss终端环境可用性识别方法、装置及设备,可以根据gnss观测数据确定gnss终端所处的场景类型,根据gnss终端所处的场景类型和gnss终端的移动速度,确定gnss终端所处环境的可用性。这样,在实现gnss终端定位的基础上,还可以提供gnss终端所处环境的可用性,即gnss终端在提供定位服务的同时,还可以提供当前所处环境的可用性供用户参考,若环境可用则说明当前定位准确度较高,反之说明当前定位准确度较低。如此,可以输出环境可用性作为定位准确性的参考依据,从而可以有效减少由于定位错误或定位准确性较低误导用户的情况,有效提高用户体验。
50.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。
附图说明
51.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本技术的实施例,并与说明书一起用于解释本技术的原理,并不构成对本技术的不当限定。
52.图1是本技术实施例提供的一种gnss终端环境可用性识别方法的流程示意图;
53.图2是本技术实施例提供的一种高度角和方位角的示意图;
54.图3是本技术实施例提供的又一种gnss终端环境可用性识别方法的流程示意图;
55.图4是本技术实施例提供的一种gnss终端环境可用性识别装置的结构示意图;
56.图5是本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
57.为了使本领域普通人员更好地理解本技术的技术方案,下面将结合附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅意在解释本技术,而不是限定本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。
58.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的例子。
59.基于背景技术可知,现有技术中在gnss终端处于遮挡场景、半遮挡场景等不同环境下,会出现置信度与实际定位精度相差较大的情况,从而会对用户产生误导,影响到用户体验。
60.作为一个示例,用户在使用gnss终端进行基于星基服务的精密单点定位(precise point positioning,ppp)时,往往非常关注gnss终端输出的解类型和定位精度(以下统称为置信度)。解类型和置信度通常可以根据定位算法中的某些指标计算得到,如置信度通常可以根据位置参数的方差,观测值验后残差等综合计算得出。在开阔场景等大多数环境下,gnss终端输出的置信度通常与实际定位精度较为吻合。而在遮挡场景、半遮挡场景等较为复杂的环境下,即使gnss终端输出的解类型为ppp固定解,其实际的定位精度也可能较大,甚至达到米级以上,而这时gnss终端输出的置信度却可能还是厘米级。如此,会出现gnss终端输出的置信度与实际定位精度相差较大的情况,从而对用户产生误导。
61.基于上述发现,本技术实施例提供了一种gnss终端环境可用性识别方法、装置及设备,可以根据gnss观测数据确定gnss终端所处的场景类型,根据gnss终端所处的场景类型和gnss终端的移动速度,确定gnss终端所处环境的可用性。这样,在实现gnss终端定位的基础上,还可以提供gnss终端所处环境的可用性,即gnss终端在提供定位服务的同时,还可以提供当前所处环境的可用性供用户参考,若环境可用则说明当前定位准确度较高,反之说明当前定位准确度较低。如此,可以输出环境可用性作为定位准确性的参考依据,从而可以有效减少由于定位错误或定位准确性较低误导用户的情况,有效提高用户体验。
62.下面结合附图对本技术实施例提供的gnss终端环境可用性识别方法进行说明。
63.图1示出了本技术实施例提供的一种gnss终端环境可用性识别方法的流程示意图,该方法的执行主体可以是服务器或服务器集群。如图1所示,本技术实施例提供的gnss终端环境可用性识别方法,可以包括如下步骤:
64.s110,获取全球导航卫星系统gnss观测数据。
65.作为一个示例,在对gnss终端提供定位服务时,还可以获取gnss观测数据。其中,gnss观测数据可以是接收机的观测数据,该gnss观测数据可以包括有gnss的卫星数,以及各个卫星的高度高、频点、载噪比、伪距、多普勒观测值、载波等数据。
66.s120,基于gnss观测数据确定gnss终端所处环境的目标场景类型。
67.作为一个示例,在获取到gnss观测数据之后,可以基于前述gnss观测数据确定gnss终端所处环境的场景类型,即目标场景类型。如可以是确定gnss终端所处环境为开阔场景、遮挡场景或半遮挡场景等场景类型。
68.s130,根据目标场景类型及gnss终端的移动速度,确定gnss终端所处环境的可用性。
69.作为一个示例,考虑到gnss终端的移动速度,也可能会导致定位错误或定位准确性较低,产生实际定位精度与置信度不吻合,甚至相差较大的情况。故而,在基于gnss观测数据确定gnss终端所处环境的目标场景类型之后,还可以确定gnss终端当前时刻的移动速度,如可以根据gnss观测数据中的多普勒观测值确定gnss终端的移动速度。再根据gnss终端所处环境的目标场景类型和gnss终端的移动速度,确定gnss终端所处环境的可用性。如此,用户可以gnss终端输出的定位信息和置信度的基础上,进一步结合gnss终端所处环境的可用性作为参考依据。如若gnss终端所处环境可用,则说明当前的实际定位精度较高,定位准确性度较高;反之若gnss终端所处环境不可用,则说明当前的实际定位精度较低,定位准确性度较低。
70.本技术实施例提供的gnss终端环境可用性识别方法、装置及设备,可以根据gnss观测数据确定gnss终端所处的场景类型,根据gnss终端所处的场景类型和gnss终端的移动速度,确定gnss终端所处环境的可用性。这样,在实现gnss终端定位的基础上,还可以提供gnss终端所处环境的可用性,即gnss终端在提供定位服务的同时,还可以提供当前所处环境的可用性供用户参考,若环境可用则说明当前定位准确度较高,反之说明当前定位准确度较低。如此,可以输出环境可用性作为定位准确性的参考依据,从而可以有效减少由于定位错误或定位准确性较低误导用户的情况,有效提高用户体验。
71.在一些实施例中,可以在gnss终端的移动速度小于预设速度阈值,且目标场景类型为开阔场景的情况下,确定gnss所处环境可用。相应的,上述步骤s130的具体实现方式可以包括:
72.在移动速度小于预设速度阈值的情况下,获取目标时段内的m个目标场景类型;
73.确定m个目标场景类型中开阔场景的数量在m个目标场景类型中的目标占比;
74.在目标占比大于预设占比的情况下,确定gnss终端所处环境可用。
75.其中,预设速度阈值可以为预先设定的一个速度的最大允许值,该预设速度阈值的取值范围可以为1m/s至20m/s,如可以是2m/s、5m/s、8m/s、10m/s、12m/s、15m/s、18m/s等。在gnss终端的移动速度小于该预设速度阈值的情况下,可以认为gnss终端所处环境的变化较慢,此时,可以基于目标时段内的m个目标场景类型判断环境可用性。反之,可以认为gnss终端所处环境的变化较快,此时,可以基于gnss终端当前所处目标场景类型判断环境可用性。
76.目标时段可以是距离当前时刻的间隔时长为预设时长的时段,该目标时段可以包括当前时刻也可以不包括当前时刻,相应的,m个目标场景类型可以仅包括m个历史目标场景类型,也可以包括当前的目标场景类型和m-1个历史目标场景类型。
77.m为正整数,m∈[2,20],如可以为4、8、10、15等。
[0078]
作为一个示例,在根据目标场景类型及gnss终端的移动速度,确定gnss终端所处环境的可用性时,可以获取预设速度阈值,将gnss终端的移动速度和与该预设速度阈值进
行比较,以确定gnss终端的移动速度是否小于预设速度阈值。在gnss终端的移动速度小于预设速度阈值的情况下,可以认为gnss终端的移动速度较小,此时可以确定目标时段,获取目标时段内的m个目标场景类型。然后,可以统计m个目标场景类型中场景类型为开阔场景的数量,计算该数量在m个目标场景类型中的占比,即目标占比。之后,可以获取预设占比,如可以是0.5、0.7、0.8等,再将预设占比与目标占比比较,确定目标占比是否大于预设占比。在目标占比大于预设占比的情况下,可以确定gnss终端所处环境为开阔场景,此时,可以认为环境可用。
[0079]
可以理解的是,m也可以为1,此时上述m个目标场景类型为gnss终端当前时刻所处环境的目标场景类型。相应的,若该目标场景类型为开阔场景,且gnss终端的移动速度小于预设速度阈值,则也可以认为环境可用。也可以在环境可用时设置环境可用性标志为1,反之,设置为0。
[0080]
这样,由于gnss终端的移动速度较小时,gnss终端所处环境变化较慢,此时,gnss终端在目标时段内所处的环境通常不会发生较大变化。故而,在gnss终端的移动速度的基础上,集合m个目标场景类型中开阔场景的占比,确定gnss终端所处环境的可用性,可以提高确定的环境可用性的准确度,从而可以进一步避免用户被误导,提高用户体验。
[0081]
在一些实施例中,还可以在gnss终端的移动速度较大时,根据当前时刻的目标场景类型确定环境可用性。相应的,上述步骤s130的具体实现方式还可以包括:
[0082]
在移动速度大于或等于预设速度阈值的情况下,获取当前时刻所处环境的目标场景类型;
[0083]
在当前时刻所处环境的目标场景类型为开阔场景的情况下,确定gnss终端所处环境可用。
[0084]
作为一个示例,考虑到gnss终端的移动速度较大时,gnss终端所处环境变化较快。故而,在gnss终端的移动速度大于或等于预设速度阈值的情况下,可以获取gnss终端当前时刻所处环境的目标场景类型,判断该目标场景类型是否为开阔场景。在gnss终端当前时刻所处环境的目标场景类型为开阔场景的情况下,可以认为gnss终端所处环境可用。
[0085]
这样,在gnss终端移动速度较快的情况下,当前时刻的目标场景类型通常更能表征gnss终端的所处环境。故而,此时基于gnss终端当前时刻所处环境的目标场景类型判断环境可用性,可以进一步提高确定出的gnss终端的环境可用性的准确度。
[0086]
在一些实施例中,考虑到不同环境下,观测卫星数、cn0、周跳比、高度角和方位角分布等参数都会发生变化,故而,可以根据这些特征进行场景类型识别,以判断环境可用性。可以在gnss观测数据满足开阔场景对应的预设条件时,确定gnss终端所处环境为开阔场景。相应的,上述步骤s120的具体实现方式可以包括:
[0087]
确定开阔场景所对应的识别参数的第一预设条件;
[0088]
当gnss观测数据满足识别参数的第一预设条件时,确定gnss终端所处环境为开阔场景;
[0089]
其中,第一预设条件可以包括如下至少三项:
[0090]
卫星系统的可视卫星总数大于第一预设卫星数阈值;
[0091]
各卫星系统的可视卫星数大于第二预设卫星数阈值;
[0092]
卫星系统的可视卫星的cn0平均值大于或等于第一预设cn0阈值;
[0093]
存在cn0大于第一预设载噪比的卫星数在各自对应的卫星系统的卫星数中的第一占比,大于或等于第一预设占比阈值的卫星系统;
[0094]
卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星数在卫星总数中的第二占比,小于第二预设占比阈值;
[0095]
各卫星系统的可视卫星中未发生周跳的卫星数,在各自对应的卫星系统的卫星数中的第三占比,小于第三预设占比阈值;
[0096]
各卫星系统中未发生周跳的卫星数大于第三预设卫星数阈值。
[0097]
作为一个示例,可以在gnss观测数据满足开阔场景对应的识别参数的预设条件(即第一预设条件)的情况下,确定gnss终端所处环境为开阔场景,即gnss终端没有被其他事物遮挡。第一预设条件可以包括:
[0098]
1)卫星系统的可视卫星总数大于第一预设卫星数阈值。其中,由于可观测到的卫星系统通常为多个,如可能包括全球定位系统(global positioning system,gps)、glonass系统、伽利略卫星导航系统(galileo)、北斗卫星导航系统中的一个或多个。故而,卫星系统的可视卫星总数可以为,观测到多个卫星系统各自的可视卫星数之和。第一预设卫星数阈值的具体数值可以根据实际需要进行设置。
[0099]
2)各卫星系统的可视卫星数大于第二预设卫星数阈值。其中,第二预设阈值的具体数值可以根据实际情况进行设置,如可以设置为5、6、8等。
[0100]
3)卫星系统的可视卫星的cn0平均值大于或等于第一预设cn0阈值。其中,卫星系统的可视卫星的载噪比cn0平均值为,观测到的多个卫星系统的可视卫星的cn0平均值,第一预设cn0阈值的具体数值可以设置为30db-hz、35db-hz等数值,或者也可以根据实际需要设置为其他数值。
[0101]
4)存在cn0大于第一预设载噪比的卫星数在各自对应的卫星系统的卫星数中的第一占比,大于或等于第一预设占比阈值的卫星系统。其中,第一占比可以是观测到的各个卫星系统中,cn0大于第一预设载噪比的卫星数在各自的卫星系统的卫星数中的占比,第一预设占比阈值可以为0.5、0.6等数值,或者也可以设置为其她数值。以观测到的系统包括gps、glonass、galileo、北斗卫星导航系统,每个卫星系统的卫星数分别为a、b、c、d,每个卫星系统中cn0大于第一预设载噪比阈值的卫星数a、b、c、d为例,则可以得到gps对应的第一占比为a/a、glonass对应的第一占比为b/b、galileo对应的第一占比为c/c、北斗卫星导航系统对应的第一占比为d/d。
[0102]
5)卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星数在卫星总数中的第二占比,小于第二预设占比阈值。其中,卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星数可以为观测到多个卫星系统各自的发生周跳的卫星数之和;卫星总数可以为观测到多个卫星系统各自的卫星数之和。第第二预设占比阈值可以为0.4、0.5等,或者也可以设置为其他数值。
[0103]
6)各卫星系统的可视卫星中未发生周跳的卫星数,在各自对应的卫星系统的卫星数中的第三占比,小于第三预设占比阈值。其中,第三预设占比阈值可以根据实际情况设置,如可以设置为0.4、0.5等。
[0104]
7)各卫星系统中未发生周跳的卫星数大于第三预设卫星数阈值。其中,第三预设卫星数阈值可以设置为4、6等数值,或者也可以根据实际需要设置为其他数值。
[0105]
在进一步的实施例中,可以在gnss观测数据满足遮挡场景对应的预设条件的情况
下,确定目标场景类型为遮挡场景。相应的,上述步骤s120的具体实现方式还可以包括:
[0106]
确定遮挡场景所对应的识别参数的第二预设条件;
[0107]
在gnss观测数据满足识别参数的第二预设条件的情况下,确定gnss终端所处环境的目标场景类型为遮挡场景;
[0108]
其中,第二预设条件包括如下任意一项:
[0109]
卫星系统的可视卫星总数小于或等于第四预设卫星数阈值;
[0110]
各卫星系统的卫星数中,存在卫星数小于第五预设卫星数阈值的第一卫星系统;
[0111]
卫星系统的可视卫星的cn0满足第一子条件,且卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星总数在各卫星系统的卫星数之和中的第四占比大于第四预设占比阈值;第一子条件包括:卫星系统的可视卫星的cn0最大值小于第二预设cn0阈值、卫星系统的可视卫星的cn0平均值小于第三预设cn0阈值、卫星系统中存在第二卫星系统中的至少一项,第二卫星系统为cn0小于第二预设载噪比的卫星数在其对应的卫星系统中的第五占比小于第五预设占比阈值的卫星系统;
[0112]
卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星数在各卫星系统卫星总数中的第六占比大于第六预设占比阈值;
[0113]
卫星系统中存在第三卫星系统,且各卫星系统未发生周跳的卫星数均小于或等于第六预设卫星数阈值;第三卫星系统为发生周跳的卫星数在其对应的卫星系统的卫星数中的第七占比大于第七预设占比阈值的卫星系统;
[0114]
卫星系统的可视卫星的cn0平均值小于第四预设cn0阈值、卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星总数在各卫星系统的卫星数之和中的第二占比大于第八预设占比阈值、且存在发生周跳的卫星数在其对应的卫星系统的卫星数中的第八占比大于第九预设占比阈值的卫星系统;
[0115]
预设高度角区间内的卫星数在各卫星系统的卫星数之和中的第九占比小于第十预设占比阈值;预设方位角象限任意象限内的卫星数在各卫星系统的卫星数之和中的第十占比大于第十一预设占比阈值。
[0116]
作为一个示例,可以在gnss观测数据满足遮挡场景对应的识别参数的预设条件(即第二预设条件)的情况下,确定gnss终端所处环境为遮挡场景,即gnss终端正被树木、建筑物、高架等事物遮挡。第二预设条件可以包括如下任意一项:
[0117]
1)卫星系统的可视卫星总数小于或等于第四预设卫星数阈值。其中,第四预设卫星数阈值可以与第一预设卫星数阈值相同也可以不同。
[0118]
2)各卫星系统的卫星数中,存在卫星数小于第五预设卫星数阈值的第一卫星系统。其中,对于各个卫星系统而言,若可视卫星数小于第五预设卫星数阈值,则可以认为该卫星系统为第一卫星系统。第五预设卫星数阈值可以设置为4、5等数值,或者也可以根据实际需要设置为其他数值。
[0119]
3)卫星系统的可视卫星的cn0满足第一子条件,且卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星总数在各卫星系统的卫星数之和中的第四占比大于第四预设占比阈值。第一子条件可以包括:卫星系统的可视卫星的cn0最大值小于第二预设cn0阈值、卫星系统的可视卫星的cn0平均值小于第三预设cn0阈值、卫星系统中存在第二卫星系统中的至少一项,其中,第二卫星系统可以为cn0小于第二预设载噪比的卫星数在其对应的卫星系统中的第五占比
小于第五预设占比阈值的卫星系统。第二预设cn0阈值可以为40dh-hz、29db-hz等,第三预设cn0阈值可以设置为30db-hz、32db-hz等,第五预设占比阈值可以设置为0.25、0.3等数值。第四预设占比阈值可以设置为0.5、0.6等数值,或者前述各阈值也可以根据实际情况设置为其他数值。
[0120]
4)卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星数在各卫星系统卫星总数中的第六占比大于第六预设占比阈值。其中,第六预设占比阈值可以设置为0.7、0.75、0.8等数值,或者也可以根据需要设置为其他数值。以观测到的系统包括gps、glonass、galileo、北斗卫星导航系统,每个卫星系统的卫星数分别为a、b、c、d,每个卫星系统中发送周跳的卫星数a、b1、c1、d1为例,则可以得到gps对应的第六占比为a1/a、glonass对应的第六占比为b1/b、galileo对应的第六占比为c1/c、北斗卫星导航系统对应的第六占比为d1/d。
[0121]
5)卫星系统中存在第三卫星系统,且各卫星系统未发生周跳的卫星数均小于或等于第六预设卫星数阈值。第三卫星系统为发生周跳的卫星数在其对应的卫星系统的卫星数中的第七占比大于第七预设占比阈值的卫星系统。其中,第六预设卫星数阈值可以设置为4、5、7的等数值,第七预设占比阈值可以设置为0.5、0.6、0.7等数值。
[0122]
6)卫星系统的可视卫星的cn0平均值小于第四预设cn0阈值、卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星总数在各卫星系统的卫星数之和中的第二占比大于第八预设占比阈值、且存在发生周跳的卫星数在其对应的卫星系统的卫星数中的第八占比大于第九预设占比阈值的卫星系统。其中,第四预设cn0阈值可以设置为35db-hz、38db-hz等,第八预设占比阈值可以设置为0.5、0.6、0.65等数值,第九预设占比阈值可以设置为0.4、0.5、0.6等数值。
[0123]
7)预设高度角区间内的卫星数在各卫星系统的卫星数之和中的第九占比小于第十预设占比阈值;预设方位角象限任意象限内的卫星数在各卫星系统的卫星数之和中的第十占比大于第十一预设占比阈值。其中,第十预设占比阈值可以设置为0.5、0.6、0.7等数值,预设方位角象限可以为0-45度、45-90度、90-135度、135-180度、
……
315-360度中的任意一个象限,也可以为0-90度、90-180度、180-270度、270-360度中的任意一个象限,或者也可以是按照其他角度范围划分的多个象限中的一个。第十一预设占比阈值可以设置为0.1、0.2、0.3等数值,或者也可以根据实际情况设置为其他数值。
[0124]
这样,可以综合单个卫星系统、多个卫星系统的卫星数、各卫星的cn0、卫星系统的周跳比、高度角和方位角等多个指标进行gnss终端所处环境的目标场景类型的识别,如此,可以提高场景类型识别准确率,从而可以进一步提高确定出的环境可用性的准确性。
[0125]
需要说明的是,1)可以利用最小二乘法进行伪距单点定位,计算出测站位置,再根据公式(1)至(3)计算测站的高度角和方位角。作为一个具体的示例,高度角和方位角计算方式可以如下:
[0126][0127]
其中,如图1所示,ρ表示视线方向的单位向量,r
sat
,r
rcv
分别表示卫星和测站的地心坐标。站心坐标系下的高度角e和方位角a可以通过式(2)和(3)计算得到。
[0128]
[0129][0130]
2)卫星的周跳探测可以采用如下方法:
[0131]
卫星的周跳探测可以综合采用接收机给出的lli标志及tubroedit法进行探测,如果其中一种方法探测出卫星发生周跳则进行标记。tubroedit法主要利用gf组合和mw组合进行周跳探测。其中,mw组合可以如公式(4)所示:
[0132][0133]
其中,φ1、φ2和p1、p2分别为f1、f2频段上的相位观测值和伪距观测值;λ
wl
、n
wl
分别表示宽巷波长和宽巷模糊度。判断卫星在当前历元发生周跳的条件可以如公式(5)所示:
[0134][0135]
其中,为前t个历元内宽巷模糊度的平均值;σ为前t个历元的标准差。
[0136]
gf组合周跳检验量可以如公式(6)所示:
[0137][0138]
其中,λ1、λ2分别表示为f1、f2频段上的载波波长。
[0139]
在满足如下公式(7)时,则认为卫星在当前历元存在周跳:
[0140][0141]
3)多普勒观测速的观测方程可以表示为:
[0142][0143]
其中,为卫星j的多普勒频移观测值,单位为hz;dtr、dtj分别为接收机时钟和卫星j时钟的钟差变化率;εj为观测值噪声;ρj为卫星j到接收机天线间的几何距离变化率,表达式为:
[0144]
ρj=(r
j-rr)
t
(r
j-rr)/ρjꢀꢀ
(9)
[0145]
其中,rj=(xj,yj,zj)
t
,rr=(xr,yr,zr)
t
分别为卫星的位置向量和接收机位置向量。卫星位置向量、卫星速度和卫星钟变化率可以根据星历和钟差产品计算得到。接收机位置、速度和钟差变化率可以作为未知参数进行估计,未知参数的估计可以采用最小二乘法。
[0146]
在一些实施例中,目标场景类型还可以是半遮挡场景。相应的,上述步骤s120的具体实现方式还可以包括如下步骤:
[0147]
在gnss观测数据不满足第一预设条件,且不满足第二预设条件的情况下,确定gnss终端所处环境的目标场景类型为半遮挡场景。
[0148]
作为一个示例,考虑到gnss终端所处环境可能不是开阔场景,也不是遮挡场景,相应的,此时的gnss观测数据既不满足开阔场景对应的第一预设条件,也不满足遮挡场景对
应的第二预设条件。此时,则可以认为gnss终端所处环境为半遮挡场景,如可以是单边遮挡场景等。
[0149]
可以理解的是,考虑gnss终端处于单边遮挡场景时,通常不会置信度与实际定位精度产生较大偏差,故而在gnss自动所处环境的目标场景类型为半遮挡场景时,可以设置gnss终端所处环境可用。或者,为了更好的避免用户被误导的情况,也可以设置gnss终端所处环境不可用。
[0150]
为使本技术实施例提供的gnss终端环境可用性识别方法更清楚,现结合图3对本技术实施例提供的方法进行说明。如图3所示,该gnss终端环境可用性识别方法可以包括如下步骤:
[0151]
s310,基于gnss观测数据计算高度角和方位角、进行周跳探测标记,并对gnss终端进行多普勒测速。
[0152]
s320,确定gnss终端所处环境的目标场景类型。
[0153]
作为一个示例,可以在gnss观测数据满足开阔场景对应的识别参数的第一预设条件时,确定gnss终端所处环境为开阔场景;在gnss观测数据满足遮挡场景对应的识别参数的第二预设条件时,确定gnss终端所处环境为遮挡场景;在gnss观测数据不满足第一预设条件,且不满足第二预设条件的情况下,确定gnss终端所处环境的目标场景类型为半遮挡场景。
[0154]
s330,确定gnss终端的移动速度是否小于预设速度阈值。
[0155]
在gnss终端的移动速度小于预设速度阈值的情况下,执行步骤s340,反之,执行步骤s350。
[0156]
s340,根据目标时段内的m个目标场景类型,确定gnss终端所处环境的可用性。
[0157]
作为一个示例,在移动速度小于预设速度阈值的情况下,可以获取目标时段内的m个目标场景类型;m为正整数;确定m个目标场景类型中开阔场景的数量在m个目标场景类型中的目标占比;在目标占比大于预设占比的情况下,确定gnss终端所处环境可用。
[0158]
s350,根据当前时刻所处环境的目标场景类型,确定gnss终端所处环境的可用性。
[0159]
作为一个示例,在移动速度大于或等于预设速度阈值的情况下,可以获取当前时刻所处环境的目标场景类型;在当前时刻所处环境的目标场景类型为开阔场景的情况下,确定gnss终端所处环境可用。
[0160]
本技术实施例提供的gnss终端环境可用性识别方法的实现原理和技术效果与上述各方法实施例类型,为简洁起见,在此不再赘述。
[0161]
基于相同的发明构思,本技术实施例还提供了一种gnss终端环境可用性识别装置。如图4所示,该gnss终端环境可用性识别装置400,可以包括:
[0162]
获取模块410,可以用于获取全球导航卫星系统gnss观测数据;
[0163]
场景确定模块420,可以用于基于所述gnss观测数据确定gnss终端所处环境的目标场景类型;
[0164]
环境确定模块430,可以用于根据所述目标场景类型及所述gnss终端的移动速度,确定所述gnss终端所处环境的可用性。
[0165]
在一些实施例中,所述场景确定模块420,可以包括:
[0166]
第一获取单元,可以用于在所述移动速度小于预设速度阈值的情况下,获取目标
时段内的m个目标场景类型;m为正整数;
[0167]
第一确定单元,可以用于确定所述m个目标场景类型中开阔场景的数量在所述m个目标场景类型中的目标占比;
[0168]
第二确定单元,可以用于在所述目标占比大于预设占比的情况下,确定所述gnss终端所处环境可用。
[0169]
在一些实施例中,所述环境确定模块430,可以包括:
[0170]
第二获取单元,可以用于在所述移动速度大于或等于预设速度阈值的情况下,获取当前时刻所处环境的目标场景类型;
[0171]
第三确定单元,可以用于在当前时刻所处环境的目标场景类型为开阔场景的情况下,确定所述gnss终端所处环境可用。
[0172]
在一些实施例中,所述场景确定模块420,可以包括:
[0173]
第四确定单元,可以用于确定开阔场景所对应的识别参数的第一预设条件;
[0174]
第五确定单元,可以用于当所述gnss观测数据满足所述识别参数的第一预设条件时,确定所述gnss终端所处环境为开阔场景;
[0175]
其中,所述第一预设条件包括如下至少三项:
[0176]
所述卫星系统的可视卫星总数大于第一预设卫星数阈值;
[0177]
所述各卫星系统的可视卫星数大于第二预设卫星数阈值;
[0178]
所述卫星系统的可视卫星的cn0平均值大于或等于第一预设cn0阈值;
[0179]
存在cn0大于所述第一预设载噪比的卫星数在各自对应的卫星系统的卫星数中的第一占比,大于或等于第一预设占比阈值的卫星系统;
[0180]
所述卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星数在卫星总数中的第二占比,小于第二预设占比阈值;
[0181]
所述各卫星系统的可视卫星中未发生周跳的卫星数,在各自对应的卫星系统的卫星数中的第三占比,小于第三预设占比阈值;
[0182]
所述各卫星系统中未发生周跳的卫星数大于第三预设卫星数阈值。
[0183]
在一些实施例中,所述场景确定模块420,可以包括:
[0184]
第六确定单元,可以用于确定遮挡场景所对应的识别参数的第二预设条件;
[0185]
第七确定单元,可以用于在所述gnss观测数据满足所述识别参数的第二预设条件的情况下,确定所述gnss终端所处环境的目标场景类型为遮挡场景;
[0186]
其中,所述第二预设条件包括如下任意一项:
[0187]
所述卫星系统的可视卫星总数小于或等于第四预设卫星数阈值;
[0188]
所述各卫星系统的卫星数中,存在卫星数小于第五预设卫星数阈值的第一卫星系统;
[0189]
所述卫星系统的可视卫星的cn0满足第一子条件,且所述卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星总数在所述各卫星系统的卫星数之和中的第四占比大于第四预设占比阈值;所述第一子条件包括:所述卫星系统的可视卫星的cn0最大值小于第二预设cn0阈值、所述卫星系统的可视卫星的cn0平均值小于第三预设cn0阈值、所述卫星系统中存在第二卫星系统中的至少一项,所述第二卫星系统为cn0小于第二预设载噪比的卫星数在其对应的卫星系统中的第五占比小于第五预设占比阈值的卫星系统;
[0190]
所述卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星数在所述各卫星系统卫星总数中的第六占比大于第六预设占比阈值;
[0191]
所述卫星系统中存在第三卫星系统,且所述各卫星系统未发生周跳的卫星数均小于或等于第六预设卫星数阈值;所述第三卫星系统为发生周跳的卫星数在其对应的卫星系统的卫星数中的第七占比大于第七预设占比阈值的卫星系统;
[0192]
所述卫星系统的可视卫星的cn0平均值小于第四预设cn0阈值、所述卫星系统的可视卫星中发生周跳的卫星总数在所述各卫星系统的卫星数之和中的第二占比大于第八预设占比阈值、且存在发生周跳的卫星数在其对应的卫星系统的卫星数中的第八占比大于第九预设占比阈值的卫星系统;
[0193]
预设高度角区间内的卫星数在所述各卫星系统的卫星数之和中的第九占比小于第十预设占比阈值;预设方位角象限任意象限内的卫星数在所述各卫星系统的卫星数之和中的第十占比大于第十一预设占比阈值。
[0194]
在一些实施例中,所述场景类型还包括半遮挡场景;
[0195]
所述场景确定模块420,可以包括:
[0196]
第八确定单元,可以用于在所述gnss观测数据不满足所述第一预设条件,且不满足所述第二预设条件的情况下,确定所述gnss终端所处环境的目标场景类型为半遮挡场景。
[0197]
图4所示的gnss终端环境可用性识别装置可以实现图1-图3所示的方法实施例所能实现的技术方案和技术效果,其具体实现过程和原理类似,为简洁起见,在此不再赘述。
[0198]
基于同一发明构思,本技术实施例还提供了一种电子设备。
[0199]
图5是本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图5所示,电子设备可以包括处理器501以及存储有计算机程序或指令的存储器502。
[0200]
具体地,上述处理器501可以包括中央处理器(cpu),或者特定集成电路(application specific integrated circuit,asic),或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
[0201]
存储器502可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制,存储器502可包括硬盘驱动器(hard disk drive,hdd)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(universal serial bus,usb)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,存储器502可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下,存储器502可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中,存储器502是非易失性固态存储器。在特定实施例中,存储器502包括只读存储器(rom)。在合适的情况下,该rom可以是掩模编程的rom、可编程rom(prom)、可擦除prom(eprom)、电可擦除prom(eeprom)、电可改写rom(earom)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
[0202]
处理器501通过读取并执行存储器502中存储的计算机程序指令,以实现上述实施例中的任意一种基站故障检测方法。
[0203]
在一个示例中,电子设备还可包括通信接口503和总线510。其中,如图5所示,处理器501、存储器502、通信接口503通过总线510连接并完成相互间的通信。
[0204]
通信接口503,主要用于实现本发明实施例中各模块、设备、单元和/或设备之间的通信。
[0205]
总线510包括硬件、软件或两者,将电子设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制,总线可包括加速图形端口(agp)或其他图形总线、增强工业标准架构(eisa)总线、前端总线(fsb)、超传输(ht)互连、工业标准架构(isa)总线、无限带宽互连、低引脚数(lpc)总线、存储器总线、微信道架构(mca)总线、外围组件互连(pci)总线、pci-express(pci-x)总线、串行高级技术附件(sata)总线、视频电子标准协会局部(vlb)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,总线510可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线,但本发明考虑任何合适的总线或互连。
[0206]
该电子设备可以执行本发明实施例中的gnss终端环境可用性识别方法,从而实现图1至图4描述的gnss终端环境可用性识别方法和装置。
[0207]
另外,结合上述实施例中的gnss终端环境可用性识别方法,本发明实施例可提供一种可读存储介质来实现。该可读存储介质上存储有程序指令;该程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种gnss终端环境可用性识别方法。
[0208]
需要明确的是,本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。
[0209]
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
[0210]
还需要说明的是,本发明中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本发明不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
[0211]
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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