本申请涉及但不限于定位,尤其涉及一种定位方法和装置、电子设备及存储介质。
背景技术:
1、在室内场景下,对于诸如车辆、机器人、机械设备之类的定位对象进行的定位是对该定位对象进行导航、控制等操作的基础。定位的精度和稳定性对于该定位对象的操作有着至关重要的影响。
2、因此,如何提高室内场景下定位对象定位的精度和可靠性是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请至少提供一种定位方法和装置、电子设备及存储介质。
2、在第一方面,本申请提供一种定位方法。该方法包括:获取天线阵列对多个伪卫星的观测数据,其中,天线阵列设置在定位对象上,天线阵列包括多对天线单元,多对天线单元的全部天线单元沿圆周等间隔布置,每对天线单元位于圆周的同一直径上;基于观测数据,确定第一方向角集合和第一高度角集合,其中,第一方向角集合包括多个伪卫星中每个伪卫星相对于天线阵列的第一方向角,第一高度角集合包括每个伪卫星相对于天线阵列的第一高度角;基于第一方向角集合和第一高度角集合,确定定位对象的位置和定位对象的方向角。
3、在一些可能的实施方式中,观测数据可以包括载波相位观测值。基于观测数据,第一方向角集合和第一高度角集合的操作可以包括:基于与每个伪卫星相关的多个载波相位观测值,确定每个伪卫星相对于天线阵列的第一方向角和第一高度角;基于与多个伪卫星相关的第一方向角和第一高度角,确定第一方向角集合和第一高度角集合。
4、在一些可能的实施方式中,基于与每个伪卫星相关的多个载波相位观测值,确定每个伪卫星相对于天线阵列的第一方向角和第一高度角的操作可以包括:根据第一方程,基于与每个伪卫星相关的多个载波相位观测值确定多个观测数据集,其中,多个观测数据集与多对天线单元一一对应,第一方程用于表示每对天线单元对应的载波相位观测值之间的相位关系;基于多个观测数据集,通过最小二乘法确定第一方向角和第一高度角。
5、在一些可能的实施方式中,基于第一方向角集合和第一高度角集合,确定定位对象的位置和定位对象的方向角的操作可以包括:获取多个伪卫星的位置、天线阵列的高度、以及天线阵列与定位对象之间的方向角;根据第二方程,基于第一高度角集合、多个伪卫星的位置、以及天线阵列的高度确定多个方位数据集,其中,多个方位数据集与多个伪卫星一一对应,第二方程用于表示每个伪卫星与天线阵列之间的位置-高度角关系;基于多个方位数据集,通过最小二乘法确定定位对象的位置;根据第三方程,基于定位对象的位置、天线阵列与定位对象之间的方向角、以及第一方向角集合确定定位对象的方向角,其中,第三方程用于表示每个伪卫星与天线阵列之间的位置-方向角关系。
6、在一些可能的实施方式中,天线阵列所在圆的直径可以小于多个伪卫星的载波信号的波长的一半。
7、在一些可能的实施方式中,天线阵列中的每个天线单元可以为右旋圆极化天线。
8、在一些可能的实施方式中,定位对象可以为车辆,定位对象的方向角可以用于表征车辆的车头朝向。
9、在第二方面,本申请提供一种定位装置。该装置包括第一获取模块、第一确定模块、第二确定模块。第一获取模块被配置为获取天线阵列对多个伪卫星的观测数据。天线阵列设置在定位对象上。天线阵列包括多对天线单元。多对天线单元的全部天线单元沿圆周等间隔布置。每对天线单元位于圆周的同一直径上。第一确定模块被配置为基于观测数据,确定第一方向角集合和第一高度角集合。第一方向角集合包括多个伪卫星中每个伪卫星相对于天线阵列的第一方向角。第一高度角集合包括每个伪卫星相对于天线阵列的第一高度角。第二确定模块被配置为基于第一方向角集合和第一高度角集合,确定定位对象的位置和定位对象的方向角。
10、在一些可能的实施方式中,观测数据可以包括载波相位观测值。第一确定模块可以包括第一确定单元和第二确定单元。第一确定单元被配置为基于与每个伪卫星相关的多个载波相位观测值,确定每个伪卫星相对于天线阵列的第一方向角和第一高度角。第二确定单元被配置为基于与多个伪卫星相关的第一方向角和第一高度角,确定第一方向角集合和第一高度角集合。
11、在一些可能的实施方式中,第一确定单元可以包括第一获取子单元、第一确定子单元和第二确定子单元。第一确定子单元被配置为根据第一方程,基于与每个伪卫星相关的多个载波相位观测值确定多个观测数据集。多个观测数据集与多对天线单元一一对应。第一方程用于表示每对天线单元对应的载波相位观测值之间的相位关系。第二确定子单元被配置为基于多个观测数据集,通过最小二乘法确定第一方向角和第一高度角。
12、在一些可能的实施方式中,第二确定模块可以包括第一获取单元、第三确定单元、第四确定单元和第五确定单元。第一获取单元被配置为获取多个伪卫星的位置、天线阵列的高度、以及天线阵列与定位对象之间的方向角。第三确定单元被配置为根据第二方程,基于第一高度角集合、多个伪卫星的位置、以及天线阵列的高度确定多个方位数据集。多个方位数据集与多个伪卫星一一对应。第二方程用于表示每个伪卫星与天线阵列之间的位置-高度角关系。第四确定单元被配置为基于多个方位数据集,通过最小二乘法确定定位对象的位置。第五确定单元被配置为根据第三方程,基于定位对象的位置、天线阵列与定位对象之间的方向角、以及第一方向角集合确定定位对象的方向角。第三方程用于表示每个伪卫星与天线阵列之间的位置-方向角关系。
13、在一些可能的实施方式中,天线阵列所在圆的直径可以小于多个伪卫星的载波信号的波长的一半。
14、在一些可能的实施方式中,天线阵列中的每个天线单元可以为右旋圆极化天线。
15、在一些可能的实施方式中,定位对象可以为车辆,定位对象的方向角可以用于表征车辆的车头朝向。
16、在第三方面,本申请提供一种电子设备。该电子设备包括处理器和存储器。存储器连接到处理器并被配置为存储可执行指令。处理器被配置为执行可执行指令时,实现如第一方面及其可能的实施方式中任一项所述的定位方法。
17、在第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质。该存储介质上存储有可执行指令。可执行指令被电子设备中的处理器执行时实现如第一方面及其可能的实施方式中任一项所述的定位方法。
18、在第五方面,本申请提供一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括可执行指令。可执行指令被电子设备中的处理器执行时实现如第一方面及其可能的实施方式中任一项所述的定位方法。
19、在本申请中,在通过天线阵列得到的观测数据的基础上,结合天线阵列的沿圆周等间隔布置的几何特性,可以确定天线阵列相对于伪卫星的方向角和高度角,并进而确定天线阵列所在定位对象的位置和方向角。以此方式,能够准确地确定定位对象的位置和方向角,从而实现针对定位对象的高可靠性、高精度定位。
20、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,而非限制本公开的技术方案。
1.一种定位方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述观测数据包括载波相位观测值;
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于与所述每个伪卫星相关的多个载波相位观测值,确定所述每个伪卫星相对于所述天线阵列的第一方向角和第一高度角,包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一方向角集合和所述第一高度角集合,确定所述定位对象的位置和所述定位对象的方向角,包括:
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述天线阵列所在圆的直径小于所述多个伪卫星的载波信号的波长的一半。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述天线阵列中的每个天线单元为右旋圆极化天线。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述对象为车辆,所述定位对象的方向角用于表征所述车辆的车头朝向。
8.一种定位装置,其特征在于,所述装置包括:
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有可执行指令,所述可执行指令在由电子设备中的处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述的定位方法。