本发明涉及通信,具体涉及一种定位方法、装置、电子设备和计算机可读介质。
背景技术:
1、基于全球导航卫星系统(global navigation satellite system,gnss)实现的室内定位技术,可以为用户所使用的终端设备实现准确的定位,从而为用户提供实时的位置指引。例如,让用户可以随时了解所在位置和朝向,为用户提供兴趣点查询、目的地路线规划以及提供实时导航服务等。此外,基于gnss实现的室内定位技术还能够支持商场、医院、博物馆、机场、车站、停车场、甚至大型体育场等大型公共建筑内部的定位和导航等功能。基于gnss实现定位的定位精度可以通过几何精度因子(geometric dilution precision,gdop)来衡量。
2、几何精度因子(gdop)表示gnss测距误差造成的接收机与定位卫星之间的距离矢量放大因子。gdop值的大小定位卫星的空间分布和接收机的位置相关,通常参与定位的接收机与定位卫星之间的距离矢量所勾勒的形体体积与gdop的数值成反比。形体体积越大,gdop值越小,定位精度越高。反之,形体体积越小,gdop值越大,定位精度越低。参考图1a所示,建筑物a的位置101上的接收机如果仅能接收到定位卫星02、03、04、05发出的卫星信号,则该接收机与定位卫星的距离矢量所勾勒的形体体积为图1a所示的形体体积102。如果该接收机能够接收全部定位卫星01至07的卫星信号,则该接收机与定位卫星01、02、05、07的距离矢量可以勾勒出最大的形体体积为图1a所示的形体体积103。其中,形体体积102小于形体体积103,形体体积102对应的gdop值大于形体提及103对应的gdop值。相应地,位置101上基于定位卫星02、03、04、05的卫星信号进行定位的定位精度,则小于基于定位卫星01、02、05、07的卫星信号进行定位的定位精度。
3、可以理解,由于gnss卫星轨道与地面距离遥远,地面接收机可接收的卫星信号通常较弱。并且由于卫星信号的穿透力较低,很难穿透建筑墙体。因此在上述图1a所示场景中,由于建筑物a和建筑物b的遮挡,位置101上的接收机仅能接收到定位卫星02、03、04、05或者更少的定位卫星发出的卫星信号。这导致位置101上的接收机能够实现的定位精度较低,如果该位置101上的接收机是用户驻地设备(customer premises equipment,cpe)、路由器等,则基于该接收机接收到的卫星信号进行室内定位的终端设备也无法实现的定位精度。虽然,目前可以通过cpe等将接收到的卫星信号进行频率增强后再转发给室内的终端设备使用,或者通过一些室内定位信号生成设备根据输入的仿真参数生成较强的仿真卫星信号等,来提高定位精度。
4、但是,由于建筑物的遮挡,能够给接收机提供卫星信号的定位卫星的空间分布对应的gdop值可能较大,定位精度因此也无法有效提高。而生成的仿真卫星信号与真实的卫星信号之间始终存在较大差异,定位精度因此仍无法得到保障。
技术实现思路
1、本技术提供了一种定位方法、装置、电子设备和计算机可读介质。该定位方法能够提供伪卫星来优化与定位精度相关的几何精度因子,从而提高定位精度;并且,该定位方法产生的混合信号作为定位信号,对应的信号强度和信号数量都远大于卫星信号接收设备能够接收到的卫星信号的信号强度和信号数量,如此有利于待定位设备基于接收到的定位信号实现定位的定位精度。
2、第一方面,本技术提供了一种定位方法,该方法包括:第一电子设备接收到多个第一卫星信号,多个第一卫星信号包括第一部分卫星信号和第二部分卫星信号;第一电子设备获取多个第一卫星信号中的第一部分卫星信号的第一星历数据;第一电子设备基于第一星历数据生成第二卫星信号,其中,第二卫星信号的格式与多个第一卫星信号的格式相同,第二卫星信号的第二星历数据和信号强度与多个第一卫星信号的第一星历数据和信号强度不同;第一电子设备发送第二卫星信号和第二部分卫星信号。
3、例如,上述第一卫星信号可以是卫星信号接收设备接收到的真实的卫星信号,上述第一电子设备可以是卫星接收设备,该卫星接收设备上可以部署本技术提供的定位信号生成装置来执行上述定位方法的各步骤。上述第一部分卫星信号可以是第一电子设备对接收到的卫星信号进行分路处理得到的第一路卫星信号,对应地,上述第二部分卫星信号可以是分路处理得到的第二路卫星信号。上述第一电子设备生成的第二卫星信号例如可以是基于第一路卫星信号生成的伪信号,相应地,上述第一电子设备可以是提供该伪信号的伪卫星。
4、如此,第一电子设备生成的伪信号和转发的第二路卫星信混合后应用于室内定位,能够有效提高对接收这部分混合信号的待定位设备的定位精度。
5、在上述第一方面的一种可能的实现中,上述方法还包括:第二电子设备接收到的第二卫星信号和第二部分卫星信号,并基于第二卫星信号和第二部分卫星信号确定定位结果。
6、例如,上述第二电子设备为待定位设备,其根据接收到的伪信号和第二部分卫星信号确定的定位结果可以是包含经纬度值的准确位置信息等。可以理解,该定位结果相较于仅根据卫星信号进行定位的结果更加接近于该待定位设备的真实位置,即定位精度更高。
7、在上述第一方面的一种可能的实现中,第一电子设备获取多个第一卫星信号中的第一部分卫星信号的第一星历数据,包括:获取第一部分卫星信号携带的第一导航电文,第一导航电文至少包括系统时间、时钟校正值、卫星历书以及第一星历数据;解算第一导航电文得到第一星历数据。
8、在上述第一方面的一种可能的实现中,第一电子设备获取第一部分卫星信号携带的第一导航电文,包括:对第一部分卫星信号进行预处理,得到第一基带信号,其中预处理至少包括滤波处理、增益处理、下变频处理以及模/数转换处理;从第一基带信号中提取第一导航电文。
9、在上述第一方面的一种可能的实现中,第一电子设备基于第一星历数据生成第二卫星信号,包括:基于第一星历数据进行gnss定位,确定第一电子设备对应的第一定位信息;基于第一星历数据生成第一控制参数,其中第一控制参数用于控制生成的卫星信号的格式;根据第一定位信息和第一控制参数,生成第二卫星信号,其中第二卫星信号携带的第二导航电文包括基于第一定位信息确定的第二星历数据,第二星历数据用于描述第一电子设备基于第一定位信息确定的模拟轨道的相关参数。
10、例如,上述第二卫星信号携带的第二导航电文可以是描述第一电子设备作为伪卫星的运行轨道相关参数。可以理解,该伪卫星的运行轨道可以是第一电子设备基于自身的定位信息以及预设的运动轨迹模拟定位卫星的运行形成的模拟轨道。
11、在上述第一方面的一种可能的实现中,第一电子设备根据第一定位信息和第一控制参数,生成第二卫星信号,包括:根据第一定位信息以及预设的运动轨迹,确定第一电子设备对应的模拟轨道的相关参数;根据第一控制参数和模拟轨道的相关参数,生成第二基带信号,其中第二基带信号与第一基带信号的格式相同;校正第二基带信号中的时间信息,并将校正后的第二基带信号处理成第二卫星信号。
12、在上述第一方面的一种可能的实现中,第一电子设备校正第二基带信号中的时间信息,包括:根据第一导航电文中的系统时间和时钟校正值,确定对第二基带信号的时间调整参数,其中时间调整参数至少包括轨道拟合时间参数toe和卫星钟差时间参数toc;采用时间调整参数,校正第二基带信号中的时间信息,其中第二基带信号中的时间信息包括第二基带信号携带的系统时间及时钟校正值。
13、在上述第一方面的一种可能的实现中,将校正后的第二基带信号处理成第二卫星信号,包括:对校正后的第二基带信号进行上变频处理及模/数转换处理,得到第二卫星信号。
14、在上述第一方面的一种可能的实现中,第一电子设备发送第二卫星信号和第二部分卫星信号,包括:根据第二部分卫星信号匹配目标发射功率,目标发射功率为能够使第二部分卫星信号被第二电子设备接收到的功率;以目标发射功率发送第二部分卫星信号和第二卫星信号。
15、在上述第一方面的一种可能的实现中,卫星历书包括多个定位卫星的轨道相关参数,并且,多个定位卫星与第二电子设备之间形成第一空间分布;多个定位卫星、第一电子设备与第二电子设备之间形成第二空间分布,其中,第二空间分布对应确定的几何精度因子的值小于第一空间分布对应确定的几何精度因子的值。
16、即,上述第二电子设备作为伪卫星,可以与提供上述第二部分卫星信号或者说提供上述多个第一卫星信号的定位卫星形成新的空间分布。这种新的空间分布可以带来更小的几何精度因子(gdop)的值。可以理解,上述多个第一卫星信号可以来自于多个定位卫星,在此不做限制。
17、第二方面,本技术提供了一种定位信号生成装置,该装置包括:星历解算模块,用于对接收到的多个第一卫星信号中的第一部分卫星信号解算星历数据,获得第一部分卫星信号的第一星历数据;位置解算模块,用于根据第一星历数据进行gnss定位,确定自身的第一定位信息;基带信号生成模块,用于根据第一星历数据生成第一控制参数,并根据第一控制参数和第一定位信息,生成第二卫星信号,其中第二卫星信号与多个第一卫星信号中的第二部分卫星信号用于确定待定位设备的定位结果。
18、第三方面,本技术提供了一种电子设备,该电子设备包括:一个或多个处理器;一个或多个存储器;一个或多个存储器存储有一个或多个程序,当一个或者多个程序被一个或多个处理器执行时,使得电子设备执行上述第一方面以及上述第一方面的各种可能的实现提供的定位方法。
19、第四方面,本技术提供了一种计算机可读介质,可读介质上存储有指令,指令在计算机上执行时使计算机执行上述第一方面以及上述第一方面的各种可能的实现提供的定位方法。
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,所述方法还包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备获取所述多个第一卫星信号中的第一部分卫星信号的第一星历数据,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备获取所述第一部分卫星信号携带的第一导航电文,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备基于所述第一星历数据生成第二卫星信号,包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备根据所述第一定位信息和所述第一控制参数,生成所述第二卫星信号,包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备校正所述第二基带信号中的时间信息,包括:
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述将校正后的所述第二基带信号处理成所述第二卫星信号,包括:
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备发送所述第二卫星信号和第二部分卫星信号,包括:
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述卫星历书包括多个定位卫星的轨道相关参数,并且,
11.一种定位信号生成装置,其特征在于,包括:
12.一种电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器;一个或多个存储器;所述一个或多个存储器存储有一个或多个程序,当所述一个或者多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述电子设备执行权利要求1至10中任一项所述的定位方法。
13.一种计算机可读介质,其特征在于,所述可读介质上存储有指令,所述指令在计算机上执行时使所述计算机执行权利要求1至10中任一项所述的定位方法。
