实现基站切换测试的方法、装置、计算机存储介质及终端与流程

文档序号:36430527发布日期:2023-12-21 05:01阅读:85来源:国知局
技术简介:
本技术针对现有基站切换测试中车载动态测试覆盖不足、成本高、难以模拟复杂场景的问题,提出通过静态天线模拟运行轨迹,从RTK服务器获取基站切换数据并验证接收机定位结果的测试方法,实现多场景适用性与低成本测试。
关键词:基站切换测试,RTK定位可靠性

本技术涉及但不限于卫星定位技术,其中涉及一种实现基站切换测试的方法、装置、计算机存储介质及终端。


背景技术:

1、目前,全球有五大广泛应用的卫星导航定位系统(gnss),分别是美国的全球定位系统(gps)、俄罗斯的格洛纳斯(glonass)、中国的北斗卫星导航系统(bds),欧盟的伽利略卫星导航系统(galileo),以及日本的准天顶卫星系统(qzss);卫星导航定位系统精度高且覆盖全球,已被广泛应用于导航、测量测绘、精细农业、智能机器人、无人驾驶和无人机等领域。影响卫星定位精度的主要因素有卫星轨道误差、钟差误差和大气传播误差。通过广播星历实时解算出的卫星轨道误差和钟差误差一般为米级,如gps的广播星历精度为1~2米,glonass广播星历的精度为几米。大气传播误差主要包括电离层误差和对流层误差,正午时分电离层误差对低仰角卫星可达几十米,双频接收机可通过双频观测值消除电离层误差,对流层延迟对于低仰角卫星可达10米,通过对流层模型可消除90%的对流层误差。在没有改正数的情况下,高性能的双频接收机也能达到米级的定位精度。

2、对于测量测绘、精细农业、智能机器人、无人驾驶和无人机等需要厘米级定位精度的应用,主要采用实时差分定位(rtk)进行误差处理,rtk是应用最广泛的高精度卫星定位技术,其利用相邻接收机观测值之间误差相关性,在位置已知的地方建立基站,通过基站和移动站之间单差,完全消除卫星钟差误差,卫星轨道误差、电离层误差和对流层误差也能大大消弱;如果两个测站间距离小于10公里,单差后的残差只有厘米级,则rtk可以提供厘米级的相对定位精度。rtk利用基站和移动站之间误差相关性来消除定位误差,这些误差的相关性随基站与移动站之间的距离变长而减弱;基站与移动站之间距离越近误差相关性越强,距离远则相关性减弱。基站与移动站之间距离超过一定距离后,如30公里,大气残差会达到分米级,很难固定双差模糊度,从而无法实现厘米级定位。为了满足精细农业、智能驾驶、无人机等大范围高精度应用,一般需要建立多个物理基站,形成基站网络;也可以采用虚拟基站技术(virtual reference station),利用多个物理基站观测数据,将物理基站覆盖区域划分成更多的格网,以每个格网中心点生成虚拟基站数据,给移动站提供其所在格网的虚拟基站数据;网络rtk能够生成比物理基站更多的虚拟基站数据,进一步缩短基站和移动站之间的距离,是当前多基站系统中普遍采用的方式。在多基站的系统中,服务器根据移动站的位置,给移动站发送离移动站最近的基站数据,可以让移动站形成较短的基线。

3、国内已有多家公司在全国范围内建立基站网络,服务器根据移动站上传的坐标为移动站选择合适的基站数据;这些基站网络有的采用物理基站模式给移动站提供最近物理基站数据,物理站服务区一般为圆形,有的采用网络rtk模式,给移动站提供其所在多边形格网(格网大部分为四边形)的虚拟基站数据;不管是哪一种模式,对于无人机、智能驾驶、精细农业等大范围的动态应用,在行驶或飞行过程中都不可避免地发生基站切换。基站切换时,基站坐标和观测值都会发生变化,基站和移动站之间rtk双差模糊度也会发生变化,需要重新固定模糊度才能获得厘米级高精度服务,而模糊度固定需要一段时间。相关技术中的技术人员提出了一些加快基站切换时模糊度固定的方法,在基站切换过程中,基站坐标、基站唯一标识(id,用于区分基站一个标识,每个基站的id和周围其它基站的id都不相同)、基站观测值的模糊度等都会发生变化,因而基站切换是多基站系统或者网络rtk系统服务比较复杂也是受关注比较多的关键环节。如基站切换时,发送基站坐标和和观测值的消息顺序是否正常,系统播发的观测值和基站坐标是否对应,新基站的观测值以及基站坐标是否正常,基站id是否发生变化,切换前后基站坐标框架是否一致及切换后移动站坐标是否会发生跳变等。多基站系统或者网络rtk系统服务商往往投入大量资源来测试验证基站切换过程是否正常;以网络rtk服务为例,网络rtk一般利用物理基站数据,将覆盖范围划分成更多的格网,一般为四边形,如5公里*5公里或者10公里*10公里的格网,以每个格网中心坐标,生成一个虚拟基站数据;服务器根据移动站所处的格网,给移动站发送相应格网的虚拟基站数据;如果无人机或农机的作业区域刚好处在多个格网的边界,在一次作业中,会发生多次格网切换;图1为相关技术中格网切换示意图,如图1所示,g1、g2、g3和g4分别表示虚拟基站格网,r表示无人机,无人机r在一次作业中会跨越g4、g3、g1和g2等多个虚拟基站格网,服务器给r发送的基站数据也会在这些格网之间多次切换;整个作业过程中需要切换以下5次基站:g4->g3,g3->g1,g1->g4,g4->g2和g2->g1。每次基站切换,移动站都需要经历一次rtk的重新初始化;在rtk的重新初始化过程中,服务器所发送的rtcm信息,包括基站id、基站坐标和基站观测值,三者必须完全对应,而这三个要素是通过不同的rtcm消息发送,服务器发送的顺序、频率或者对应关系都会影响移动站rtk初始化时间和可靠性;而切换前后基站坐标的一致性也会影响切换前后移动站解算位置的一致性;因而基站切换是移动站最容易发生定位异常的时间段,也是无人机和智能农机最容易发生偏离预定路线的时间段。

4、基站切换测试是网络rtk或者多基站rtk服务测试的重点;目前,相关技术主要采用车载接收机动态测试来验证网络rtk(或者多基站rtk)服务系统基站切换功能,在大范围的车辆行驶过程中,接收机经过多个虚拟基站或者物理基站的服务区,采集到基站切换数据;但这种方式有很多局限性;首先是车辆在道路上行驶,而格网时按照特定的距离划分,很难测试无人机在格网边界飞行频繁切换基站的现象,即使大范围的车辆行驶测试,基站切换次数也比较有限,测试的覆盖面也相应有限;其次,动态测试在基站切换前后接收机的正确坐标很难获得,因此,基站切换前后接收机定位是否正常也很难判断,很难判断基站切换时坐标有没有发生定位的跳变;最后,每次动态测试都需要行驶较远路程才能采集到多次基站切换的数据,测试成本高。此外,车载动态测试在速度和活动范围上很难模拟一些实际应用场景,如行人、无人机等不同动态以及不同活动范围的应用。

5、综上,如何实现适用性强的基站切换测试,成为一个有待解决的问题。


技术实现思路

1、以下是对本技术详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

2、本公开实施例提供一种实现基站切换测试的方法、装置、计算机存储介质及终端,能够实现适用性强的基站切换测试。

3、本公开实施例提供了一种实现基站切换测试的方法,包括:

4、向实时差分定位rtk服务器发送预先确定的包含两个以上运行坐标的运行轨迹信息,运行轨迹信息包括:以测试用静态天线的坐标作为参考坐标确定的运行轨迹;

5、从rtk服务器获取载体按照运行轨迹信息运行时的基站切换的rtk服务数据;

6、发送获取的rtk服务数据到用于基站切换测试的接收机,并获取接收机根据该rtk服务数据解算出的采用不同基站的接收机定位结果;

7、通过获得的采用不同基站的接收机定位结果与参考坐标,确定基站切换测试的结果;

8、其中,所述静态天线为预先设定的保持静止的天线,与所述用于基站切换测试的接收机连接。

9、另一方面,本公开实施例还提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述实现基站切换测试的方法。

10、再一方面,本公开实施例还提供一种终端,包括:存储器和处理器,所述存储器中保存有计算机程序;其中,

11、处理器被配置为执行存储器中的计算机程序;

12、所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述实现基站切换测试的方法。

13、还一方面,本公开实施例还提供一种实现基站切换测试的装置,包括:发送运行轨迹单元、获取服务数据单元、获取定位结果单元和确定测试结果单元;其中,

14、发送运行轨迹单元设置为:向rtk服务器发送预先确定的包含两个以上运行坐标的运行轨迹信息,运行轨迹信息包括:以测试用天线的坐标作为参考坐标确定的运行轨迹;

15、获取服务数据单元设置为:从rtk服务器获取载体按照运行轨迹信息运行时的基站切换的rtk服务数据;

16、获取定位结果单元设置为:发送获取的rtk服务数据到用于基站切换测试的接收机,并获取接收机根据该rtk服务数据解算出的采用不同基站的接收机定位结果;

17、确定测试结果单元设置为:通过获得的采用不同基站的接收机定位结果与参考坐标,确定基站切换测试的结果;

18、其中,所述静态天线为预先设定的保持静止的天线,与所述用于基站切换测试的接收机连接。

19、本公开实施例通过模拟载体根据运行轨迹信息运行,从服务器获得基于轨迹点的基站数据,获得接收机解算的采用不同基站的接收机定位结果,基于采用不同基站的接收机定位结果和接收机的参考坐标,进行接收机定位是否正确实时判断,可以适用不同载体和不同的测试环境,在扩大基站切换测试覆盖面的同时,降低了基站切换测试的测试成本。

20、本技术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,或者通过实施本技术而了解。本技术的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

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