一種協(xié)同定位方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及全球衛(wèi)星導航、通信網(wǎng)絡、車輛網(wǎng)領域，更具體地，涉及基于全球衛(wèi)星 導航系統(tǒng)以及車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)合進行定位的方法及其裝置。
【背景技術】
[0002] 全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GNSS)已經(jīng)廣泛的應用于我們生活的各個方面，其重要性不 言而喻。全球?qū)Ш叫l(wèi)星數(shù)目少，一般在24到35顆左右，然而其覆蓋范圍涉及到全球。因此 在導航系統(tǒng)設計之初主要規(guī)劃于無遮擋的環(huán)境下。在無信號遮擋的環(huán)境下給出高精度的定 位結(jié)果。然而，隨著全球定位系統(tǒng)應用范圍的擴大，大量信號嚴重遮擋的環(huán)境下也需要給出 較為精確的定位結(jié)果。
[0003] 導航接收機的定位精度取決于兩個方面：信號測量精度與衛(wèi)星分布幾何因子。在 信號遮擋的情況下，衛(wèi)星分布的幾何因子變大，從而影響到了接收機的定位精度。為此需要 采用各種手段來優(yōu)化衛(wèi)星分布的幾何因子。目前常用的方案是接受多個衛(wèi)星系統(tǒng)的信號， 通過增加衛(wèi)星數(shù)目來解決衛(wèi)星幾何分布問題，然而該方法需要增加接收機的成本。隨著車 輛網(wǎng)的興起。終端之間能夠進行相互通信，可以利用地面終端間的數(shù)據(jù)交互，構(gòu)建地面的分 布網(wǎng)絡。從而利用地面的分布情況進行衛(wèi)星觀測值的轉(zhuǎn)化，從而隱式擴大衛(wèi)星數(shù)目，不需要 增加接收機成本，成為了未來研究的重點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提出了一種基于協(xié)同定位的方法和裝置，能夠利用終端間的相 互通信，優(yōu)化衛(wèi)星分布，更好的約束誤差范圍，從而提高系統(tǒng)的定位精度。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：
[0006] 本發(fā)明提供了一種協(xié)同定位的方法，所述方法：
[0007] 利用導航衛(wèi)星信號獲取測量值；
[0008] 通過通訊網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交互，獲取附近終端測量的測量值；
[0009] 利用兩個終端的測量值進行協(xié)同計算，獲得終端間的關系矢量；
[0010] 利用終端間的矢量關系將鄰近終端的測量值轉(zhuǎn)化為本地的測量值；
[0011] 利用本地和轉(zhuǎn)化的測量值信息進行位置解算。
[0012] 優(yōu)選的，獲取鄰近終端測量的測量值包括：通過無線通訊等手段進行數(shù)據(jù)交互，獲 取鄰近終端的測量值。其中，測量值包括偽距信息，載波相位測量值，多普勒測量值等信息。
[0013] 優(yōu)選的，利用兩個終端的測量值進行協(xié)同計算，獲得終端間的關系矢量，包括：利 用兩個終端的測量值采用差分方法，采用最小二乘法或卡爾曼方法計算車輛間的矢量關 系。
[0014] 優(yōu)選的，利用終端間的矢量關系將鄰近終端的測量值信息轉(zhuǎn)化為本地的測量值信 息，包括：采用矢量映射關系，將鄰近終端的測量值信息轉(zhuǎn)化為本地的測量值信息。
[0015] 優(yōu)選的，利用本地和轉(zhuǎn)化的測量值信息進行位置解算，包括：利用本地和轉(zhuǎn)化的測 量值信息建立位置解算方程組，利用最小二乘法或卡爾曼方法計算終端的位置。
[0016] 本發(fā)明還提供了一種基于協(xié)同定位方法的裝置，所述裝置包括：衛(wèi)星導航接收模 塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊，其中：
[0017] 衛(wèi)星導航接收模塊，用于獲取衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)；
[0018] 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于利用無線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸，進行相鄰終端的數(shù)據(jù)交 互；
[0019] 數(shù)據(jù)處理模塊，用于處理來自衛(wèi)星導航接收機的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)和電文信息，進行 協(xié)同定位計算和最后的終端位置解算。
[0020] 優(yōu)選的，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊功能包括：通過無線通訊等手段進行數(shù)據(jù)交互，獲取鄰 近終端的測量值。其中，測量值包括偽距信息，載波相位測量值，多普勒測量值等信息。
[0021] 優(yōu)選的，數(shù)據(jù)處理模塊的功能包括：利用兩個終端的測量值進行協(xié)同計算，獲得終 端間的關系矢量，包括：利用兩個終端的測量值采用差分方法，采用最小二乘法或卡爾曼方 法計算車輛間的矢量關系。
[0022] 優(yōu)選的，數(shù)據(jù)處理模塊的功能包括：利用終端間的矢量關系將鄰近終端的偽距轉(zhuǎn) 化為本地的測量值信息，包括：采用矢量映射關系，將鄰近終端的測量值信息轉(zhuǎn)化為本地的 測量值信息。
[0023] 優(yōu)選的，相干累加模塊功能包括：數(shù)據(jù)處理模塊的功能包括：利用本地和轉(zhuǎn)化的 測量值信息進行位置解算，包括：利用本地和轉(zhuǎn)化的測量值信息建立位置解算方程組，利用 最小二乘法或卡爾曼方法計算終端的位置。
[0024] 本發(fā)明提出的協(xié)同定位方法和裝置能夠通過數(shù)據(jù)共享來優(yōu)化衛(wèi)星分布，從而更好 的約束誤差范圍，提高系統(tǒng)的定位精度。
【附圖說明】
[0025] 為了更加清楚的說明本發(fā)明實施例中的技術方法，下面將對實施例描述中所需的 附圖做一下簡單介紹：
[0026] 圖1為本發(fā)明協(xié)同定位的流程示意圖；
[0027] 圖2為本發(fā)明實施例的裝置結(jié)構(gòu)框圖；
【具體實施方式】
[0028] 以下參照附圖并結(jié)合示意性的實施例來詳細說明本發(fā)明技術方案的特征及其技 術效果，但本發(fā)明不局限于本實施例。
[0029] 如圖1所示，本發(fā)明提供了信號捕獲方法的一個實施例，所述方法包括以下步驟：
[0030] 步驟101，讀取GNSS測量值、電文，即：利用GNSS接收機捕獲衛(wèi)星信號，并從衛(wèi)星 信號中獲取GNSS測量值和導航電文。其中，測量值包括偽距信息，載波相位測量值，多普勒 測量值等信息。
[0031] 步驟102,獲取附近終端的GNSS測量值。首先利用無線傳輸設備與鄰近終端進行 通信，從而與鄰近終端進行數(shù)據(jù)交互，獲取鄰近終端的測量值信息。其中，測量值包括偽距 信息，載波相位測量值，多普勒測量值等信息。
[0032] 步驟103,解算終端間的矢量關系。利用兩個終端的測量值采用差分方法，采用最 小二乘法或卡爾曼方法計算車輛間的矢量關系。其中，差分方法可以選用單差模型、雙差模 型以及二差模型。
[0033] 步驟104,利用矢量關系優(yōu)化偽距信息。利用終端間的矢量關系將鄰近終端的偽 距轉(zhuǎn)化為本地的偽距信息，包括：采用矢量映射關系，將鄰近終端的測量值信息轉(zhuǎn)化為本地 的測量值信息。同時，也可以利用矢量關系優(yōu)化本地的偽距信息，得到更加準確的偽距測量 值。
[0034] 步驟105,計算終端位置。利用本地和轉(zhuǎn)化的測量值信息進行位置解算，包括：利 用本地和轉(zhuǎn)化的測量值信息建立位置解算方程組，利用最小二乘法或卡爾曼方法計算終端 的位置。
[0035] 通過以上的步驟，可以能夠通過數(shù)據(jù)共享來優(yōu)化衛(wèi)星分布，從而更好的約束誤差 范圍，提高系統(tǒng)的定位精度。
[0036] 本發(fā)明的一個實施例如下，但本發(fā)明并不局限于這一個實現(xiàn)方式。
[0037] 圖2是本發(fā)明實施例的裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，整個裝置包括一個GNSS天 線，一個無線數(shù)據(jù)傳輸天線，一個GNSS接收機，一個無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，一個處理器。其中， GNSS接收機、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊與處理器組成本發(fā)明的定向電路。GNSS天線負責GNSS信 號的接收，無線天線負責GNSS測量值的信號接收與發(fā)送。本發(fā)明可以用本裝置實現(xiàn)，但不 局限于圖2所示裝置。
[0038] GNSS接收機將GNSS天線接收到的GNSS信號進行處理生成GNSS測量值，生成導航 電文。數(shù)據(jù)傳輸接收機負責發(fā)送與接收附近車輛所發(fā)送的GNSS測量值，處理器對接受到數(shù) 據(jù)進行處理。
[0039] 具體實現(xiàn)為：利用導航衛(wèi)星信號獲取測量值，通過通訊網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交互，獲取附 近終端測量的測量值；利用兩個終端的測量值進行協(xié)同計算，獲得終端間的關系矢量；利 用終端間的矢量關系將鄰近終端的偽距轉(zhuǎn)化為本地的偽距信息；利用本地和轉(zhuǎn)化的測量值 信息進行位置解算。
[0040] 如果從GNSS接收機中讀取的測量值為有效衛(wèi)星導航電文，則在處理器中進行導 航電文的解算，解算出時間、衛(wèi)星運行軌道、電離層延時等與定位相關的重要信息，并根據(jù) 本地時間等信息求解出偽距。如果采用網(wǎng)絡輔助模式，可以通過網(wǎng)絡獲取導航電文，以及電 離層、對流層等修正值。