GPS天线调整方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种gps天线调整方法及装置。
背景技术：
：相关技术中终端全球定位系统(globalpositioningsystem，简称为gps)天线技术，都是设计全向天线，不做任何区分和控制。如此做法，对金属材质终端，对更多频段天线的实现，无任何调节手段，几乎不能满足当前越发苛刻要求的gps性能。例如网络约车、位置共享、在线游戏等要求gps有更快的定位速度、更精准的定位精度。针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未发现有效的解决方案。技术实现要素：本发明实施例提供了一种gps天线调整方法及装置，以至少解决相关技术中使用gps天线进行定位不够精准快的问题。根据本发明的一个实施例，提供了一种gps天线调整方法，包括：计算终端相对于地平面的第一位置信息，其中，所述终端包括用于接收全球定位系统gps信号的天线；根据所述第一位置信息获取所述终端上空的gps卫星的第二位置信息；根据所述第二位置信息调整所述天线。可选地，计算终端相对于地平面的第一位置信息包括：获取所述终端内以下传感器至少之一采集的位置参数：地磁计、加速度计、陀螺仪；依据所述位置参数计算终端相对于地平面的角度参数；根据所述角度参数确定终端相对于地平面的三维位置坐标。可选地，根据所述第一位置信息获取所述终端上空的gps卫星的第二位置信息包括：根据gps系统中gps卫星的运行轨迹确定以所述第一位置信息为参照点时所述终端上空的所有gps卫星与所述终端的相对位置。可选地，根据所述第二位置信息调整所述天线包括：从所述终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星；从多个预设的天线状态中选择与所述预设数量的gps卫星的第二位置信息匹配的特定天线状态；根据选择的所述特定天线状态调整所述天线。可选地，从所述终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星包括以下至少之一：根据gps卫星的信号质量从所述终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星；根据gps卫星与所述终端的通信角度从所述终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星；根据gps卫星与所述终端的通信距离从所述终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星。可选地，所述天线状态用于描述以下至少之一：所述天线上多个开关的通断状态，所述天线的辐射形式。根据本发明的另一个实施例，提供了一种gps天线调整装置，包括：计算模块，用于计算终端相对于地平面的第一位置信息，其中，所述终端包括用于接收全球定位系统gps信号的天线；获取模块，用于根据所述第一位置信息获取所述终端上空的gps卫星的第二位置信息；调整模块，用于根据所述第二位置信息调整所述天线。可选地，所述获取模块还包括：获取单元，用于根据gps系统中gps卫星的运行轨迹确定以所述第一位置信息为参照点时所述终端上空的所有gps卫星与所述终端的相对位置。可选地，所述调整模块包括：选择单元，用于从所述终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星；匹配单元，用于从多个预设的天线状态中选择与所述预设数量的gps卫星的第二位置信息匹配的特定天线状态；调整单元，用于根据选择的所述特定天线状态调整所述天线。可选地，所述选择单元从所述终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星包括以下至少之一：根据gps卫星的信号质量从所述终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星；根据gps卫星与所述终端的通信角度从所述终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星；根据gps卫星与所述终端的通信距离从所述终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星。可选地，所述天线状态用于描述以下至少之一：所述天线上多个开关的通断状态，所述天线的辐射形式。根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质。该存储介质设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：计算终端相对于地平面的第一位置信息，其中，所述终端包括用于接收全球定位系统gps信号的天线；根据所述第一位置信息获取所述终端上空的gps卫星的第二位置信息；根据所述第二位置信息调整所述天线。通过本发明，计算终端相对于地平面的第一位置信息，其中，所述终端包括用于接收全球定位系统gps信号的天线；根据所述第一位置信息获取所述终端上空的gps卫星的第二位置信息；根据所述第二位置信息调整所述天线。通过调整gps天线，使其与gps卫星的位置匹配，可以提升gps天线的定位性能，解决了相关技术中使用gps天线进行定位不够精准快的问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1是本发明实施例的一种gps天线调整方法的移动终端的硬件结构框图；图2是根据本发明实施例的gps天线调整方法的流程图；图3是根据本发明实施例的gps天线调整装置的结构框图；图4是根据本实施例的终端位置示意图；图5是本发明相关技术中的gps卫星运行轨迹图；图6是根据本实施的终端内gps天线的结构示意图；图7是根据本发明本实施的方法流程图。具体实施方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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组合。需要说明的是，本发明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。实施例1本申请实施例一所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种gps天线调整方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端10可以包括一个或多个(图中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)、用于存储数据的存储器104、以及用于通信功能的传输装置106。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，移动终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的gps天线调整方法对应的程序指令/模块，处理器102通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(networkinterfacecontroller，nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(radiofrequency，rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。在本实施例中提供了一种运行于上述移动终端的gps天线调整方法，图2是根据本发明实施例的gps天线调整方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：步骤s202，计算终端相对于地平面的第一位置信息，其中，终端包括用于接收全球定位系统gps信号的天线；步骤s204，根据第一位置信息获取终端上空的gps卫星的第二位置信息；步骤s206，根据第二位置信息调整天线。通过上述步骤，计算终端相对于地平面的第一位置信息，其中，所述终端包括用于接收全球定位系统gps信号的天线；根据所述第一位置信息获取所述终端上空的gps卫星的第二位置信息；根据所述第二位置信息调整所述天线。通过调整gps天线，使其与gps卫星的位置匹配，可以提升gps天线的定位性能，解决了相关技术中使用gps天线进行定位不够精准快的问题。可选地，上述步骤的执行主体可以为终端，如手机、车载设备、定位仪等，但不限于此。在根据本实施例的可选实施方式中，计算终端相对于地平面的第一位置信息包括：s11，获取终端内以下传感器至少之一采集的位置参数：地磁计、加速度计、陀螺仪；该位置位置参数也可以是用户输入的；s12，依据位置参数计算终端相对于地平面的角度参数；s13，根据角度参数确定终端相对于地平面的三维位置坐标。可选的，根据第一位置信息获取终端上空的gps卫星的第二位置信息包括：根据gps系统中gps卫星的运行轨迹确定以第一位置信息为参照点时终端上空的所有gps卫星与终端的相对位置。gps卫星运行状态是可以获知的，gps系统包括6条轨道，每条轨道4颗卫星，每颗卫星12小时绕地球一周。可选的，根据第二位置信息调整天线包括：s21，从终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星；预设数量可以是4个；s22，从多个预设的天线状态中选择与预设数量的gps卫星的第二位置信息匹配的特定天线状态；s23，根据选择的特定天线状态调整天线。本实施例的天线状态用于描述以下至少之一：天线上多个开关的通断状态，天线的辐射形式，特定天线状态即一种特定的开关通断组合形式或天线辐射形式。在本实施例中，从终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星可以但不限于是以下几种或相结合的方案：根据gps卫星的信号质量从终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星；根据gps卫星与终端的通信角度从终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星；根据gps卫星与终端的通信距离从终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。实施例2在本实施例中还提供了一种gps天线调整装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图3是根据本发明实施例的gps天线调整装置的结构框图，如图3所示，该装置包括：计算模块30，用于计算终端相对于地平面的第一位置信息，其中，终端包括用于接收全球定位系统gps信号的天线；获取模块32，用于根据第一位置信息获取终端上空的gps卫星的第二位置信息；调整模块34，用于根据第二位置信息调整天线。可选的，获取模块还包括：获取单元，用于根据gps系统中gps卫星的运行轨迹确定以第一位置信息为参照点时终端上空的所有gps卫星与终端的相对位置。可选的，调整模块包括：选择单元，用于从终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星；匹配单元，用于从多个预设的天线状态中选择与预设数量的gps卫星的第二位置信息匹配的特定天线状态；调整单元，用于根据选择的特定天线状态调整天线。可选的，选择单元从终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星可以但不限于为：根据gps卫星的信号质量从终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星；根据gps卫星与终端的通信角度从终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星；根据gps卫星与终端的通信距离从终端上空的所有gps卫星中选择预设数量的gps卫星。可选的，天线状态用于描述以下至少之一：天线上多个开关的通断状态，天线的辐射形式。需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。实施例3本实施例是根据本发明的可选实施例，用于结合具体的场景对本申请进行详细说明：本实施例提出一种智能gps天线的方法和设备，创造性的设计算法，计算以终端为参考坐标在空间上gps卫星实时位置，获取gps卫星在终端上接收的信号质量；创造性的设计天线控制方法，智能调节终端gps天线对应gps卫星的实时位置和实时信号质量使之能最优的接收gps卫星的信号。最终，实现gps天线性能突破性提升。本发明的技术方案，克服了上述问题，提出一种智能gps天线的方法和设备，创造性的设计算法，计算以终端为参考坐标在空间上gps卫星实时位置，获取gps卫星在终端上接收的信号质量；创造性的设计天线控制方法，智能调节终端gps天线对应gps卫星的实时位置和实时信号质量使之能最优的接收gps卫星的信号。最终，实现gps天线性能突破性提升。本发明的技术方案。实时计算终端相对地平面角度姿态，实时计算gps卫星以终端为参照物的相对位置，步骤1，实时计算终端相对地平面角度姿态。步骤2，实时计算gps卫星以终端为参照物的相对位置；获取gps卫星在终端上的实时信号质量。步骤3，创造性的设计天线控制方法，智能调节终端gps天线使之能最优的接收gps卫星的信号。步骤4，实时调节天线至最符合当前gps信号状态，效果最优，实现gps天线性能突破性提升，解决现有技术不能实现的技术难题。本实施例的方法具体包括：步骤1，实时计算终端相对地平面角度姿态。图4是根据本实施例的终端位置示意图，如图4所示。利用终端内部各传感器，实时计算终端相对地平面的角度姿态，最终确定终端中gps天线区域相对地平面的三维位置坐标(例如xyz三个方向)。步骤2，实时计算gps卫星以终端为参照物的相对位置。gps卫星运行状态是公知的，6条轨道，每条轨道4颗卫星，每颗卫星12小时绕地球一周。图5是本发明相关技术中的gps卫星运行轨迹图，如图5所示，地球在中心位置，针对地球表面确定一个位置点，在一个确定时刻，24颗卫星与该位置点的相对位置可以计算。步骤3，根据上述两点，计算以终端为参考坐标的空间上gps卫星的相对位置。步骤4，创造性的设计天线控制方法，智能调节终端gps天线使之能最优的接收gps卫星的信号。如表1所示，终端在某一位置某一时刻，对应天空有n颗gps卫星，且卫星与终端的相对位置信息可以获取。进一步的，设计天线控制策略表1步骤5，实时调节天线至最符合当前gps信号状态，效果最优，实现gps天线性能突破性提升，解决现有技术不能实现的技术难题。硬件侧方法实例本发明的技术方案，提出一种智能gps天线的方法和设备。计算以终端为参考坐标的空间上gps卫星实时信号强度；智能调节终端gps天线使之能最优的接收gps卫星的信号。最终，实现gps天线性能突破性提升，解决现有技术不能实现的技术难题。本发明的技术方案。实时计算终端相对地平面角度姿态，实时计算gps卫星以终端为参照物的相对位置，步骤1，创造性的设计算法，实时计算终端相对地平面角度姿态。步骤2，创造性的设计算法，实时计算gps卫星以终端为参照物的相对位置。步骤3，根据上述两结论，计算以终端为参考坐标的空间上gps卫星的相对位置。步骤4，创造性的设计天线控制方法，智能调节终端gps天线使之能最优的接收gps卫星的信号。步骤5，实时调节天线至最符合当前gps信号状态，效果最优，实现gps天线性能突破性提升，解决现有技术不能实现的技术难题。本实施例还包括以下多个具体实施例：具体实施例一：智能gps天线，控制策略选择“针对临近4颗gps卫星优化终端天线方向图”；控制方式选择“通过开关通断，改变天线辐射形式，进而改变天线方向图”。图6是根据本实施的终端内gps天线的结构示意图，包括：终端gps天线，粗线为gps天线辐射走线、开关(单刀单掷)，通或断天线走线、终端控制电路，提供开关控制的接口。通过2个开关的通断组合，调整gps天线的形式，如表2，共4种。表2开关1开关2gps天线形式断断第1种断通第2种通断第3种通通第4种形成的多种的天线形式，针对当前位置、当前时刻，天空中临近4颗gps卫星，选择其中一种天线形式，使当前终端能接收到4颗卫星的最强信号。具体的，开关的控制方式，如下方案：步骤1，判断当前终端相对地平面的姿态角度，一般gps时候时终端屏幕向上，可以通过终端中设计的多颗传感器来获取终端当前时刻的姿态，例如使用地磁计、加速度计、陀螺仪等。步骤2，获取当前位置当前时刻终端上空gps的相对信息，这是公开信息，终端可以获取，例如表1。步骤3，根据本实施例的控制策略，选取天空中临近的4颗gps卫星，确认相对终端的位置(方向和角度)。步骤4，在预先设计的几种天线形式中，选取针对此4颗卫星方向图最好，接受信号最强的一种形式。步骤5，终端控制电路做控制动作。例如，选择使用第3种天线，gps天线性能最优，那么控制开关的通断方式为，开关1通、开关2断。具体实施例二：智能gps天线，控制策略选择“针对当前接收信号强度最高的4颗gps卫星优化终端天线方向图”；控制方式选择“通过开关通断，改变天线辐射形式，进而改变天线方向图”。控制策略，本实施例选取针对当前接收信号强度最高的4颗gps卫星优化终端天线方向图，在多颗卫星中选取1、7、8、11这4颗卫星做优化，具体可以根据相对于终端的方位角、高度角、卫星的性噪比来选择。控制方式，同具体实施例1。通过2个开关的通断组合，调整gps天线的形式，如表3，共4种。表3开关1开关2gps天线形式断断第1种断通第2种通断第3种通通第4种形成的多种的天线形式，针对当前位置、当前时刻，终端接受信号最强的4颗gps卫星，选择其中一种天线形式，使当前终端能接收到4颗卫星信号质量增强。具体的，开关的控制方式，如下方案：步骤1，判断当前终端相对地平面的姿态角度，一般gps时候时终端屏幕向上，可以通过终端中设计的多颗传感器来获取终端当前时刻的姿态，例如使用地磁计、加速度计、陀螺仪等。步骤2，获取当前位置当前时刻终端上空gps的相对信息，这是公开信息，终端可以获取。例如表1。步骤3，根据本实施例的控制策略，选取天空中当前终端接受信号最强的4颗gps卫星，确认相对终端的位置(方向和角度)。步骤4，在预先设计的几种天线形式中，选取针对此4颗卫星方向图最好，接受信号更强的一种形式。步骤5，终端控制电路做控制动作。例如，选择使用第4种天线，gps天线性能最优，那么控制开关的通断方式为，开关1通、开关2通。软件侧方法实施例：本发明的技术方案，克服了上述问题，提出一种智能gps天线的方法和设备。创造性的设计算法，计算以终端为参考坐标的空间上gps卫星实时信号强度；创造性的设计天线控制方法，智能调节终端gps天线使之能最优的接收gps卫星的信号。最终，实现gps天线性能突破性提升，解决现有技术不能实现的技术难题。继续上述硬件实施例的描述，从软件侧描述实施列，图7是根据本发明本实施的方法流程图，如图7所示：判定是否启动本实施例的方案。对于采用本发明的终端设备，软件方案可采用自动启动本发明方案，优化gps天线性能。确定当前终端自身状态、此地此刻gps卫星的状态。具体的，当前终端的姿态角度需确认；当前gps卫星的位置信息、信号强度等需要确认。根据当前gps智能天线控制策略，根据预先调试的多种可调节的天线形式，查表做控制动作，实现方案。具体的，针对每一个型号的终端设备，根据本发明的方案，预估终端可能使用的地点，根据已知的gps卫星运行轨道等信息，都需要预先调试出尽可能多的天线形式供选择；然后根据控制策略，选择天线形式。对应前述“智能gps天线针对当前终端接受信号质量最强的4颗卫星做天线优化”的硬件实施例2，在此示例本步骤软件示例，如4表：选取提升最优的天线形式表4控制方式选择开关具体通断，对应当前控制策略。对应前述“智能gps天线针对当前终端接受信号质量最强的4颗卫星做天线优化”的硬件实施例2，在此示例本步骤软件示例，如表5：表5开关1开关2开关3枝节天线断断断/通第1种断通断第2种断通通第3种通断断/通第4种通通断第5种通通通第6种通过本实施例的方法，实时取得最优的天线性能，成功实现多频段的需求。实施例4本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：s1，计算终端相对于地平面的第一位置信息，其中，终端包括用于接收全球定位系统gps信号的天线；s2，根据第一位置信息获取终端上空的gps卫星的第二位置信息；s3，根据第二位置信息调整天线。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行计算终端相对于地平面的第一位置信息，其中，终端包括用于接收全球定位系统gps信号的天线；可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行根据第一位置信息获取终端上空的gps卫星的第二位置信息；可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行根据第二位置信息调整天线。可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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