本發(fā)明屬于gnss衛(wèi)星定位，尤其涉及一種實現(xiàn)地基與星基定位解算模式平滑切換的技術(shù)方案。

背景技術(shù)：

1、目前gnss衛(wèi)星，例如我國北斗，技術(shù)飛速發(fā)展，但仍有部分細(xì)分領(lǐng)域需要持續(xù)改進(jìn)，星地基增強(qiáng)切換連續(xù)平滑問題，就是其中重要一環(huán)。以下具體介紹相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)狀況。

2、1、北斗地基增強(qiáng)

3、北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)是一種用于提高北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度和可靠性的技術(shù)。北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)通過在地面部署大量的監(jiān)測站并形成網(wǎng)絡(luò)，接收北斗衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)，處理生成高精度定位服務(wù)信息，通過地面播發(fā)網(wǎng)絡(luò)提供增強(qiáng)服務(wù)，用于改善地面用戶的定位導(dǎo)航服務(wù)性能，可以實現(xiàn)厘米級甚至毫米級的定位精度。

4、2、北斗星基精密單點(diǎn)定位（ppp）

5、北斗星基增強(qiáng)是一種通過在空間部署地球靜止軌道衛(wèi)星（geo）向用戶端播發(fā)實時的差分修正信息，包括衛(wèi)星軌道、衛(wèi)星鐘差、大氣延遲等，用于提高地面用戶終端定位精度。北斗星基精密單點(diǎn)定位服務(wù)通過b2b信號播發(fā)，覆蓋我國及周邊區(qū)域，提供免費(fèi)的增強(qiáng)定位服務(wù)。

6、3、北斗地基星基一體化增強(qiáng)

7、北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)可瞬時收斂，收斂精度可達(dá)到厘米級，但依賴于密集基準(zhǔn)站和地面通信網(wǎng)絡(luò)，尤其是在面對海量用戶時，可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性下降。北斗星基ppp增強(qiáng)服務(wù)不依賴于地面通信網(wǎng)絡(luò)，只需要全球稀疏站網(wǎng)，但需要數(shù)十分鐘才能收斂。因此，地基增強(qiáng)系統(tǒng)和星基增強(qiáng)系統(tǒng)具有互補(bǔ)性，實現(xiàn)星地一體化增強(qiáng)可以顯著提升增強(qiáng)服務(wù)效能，而兩者之間的直接硬切換會產(chǎn)生定位結(jié)果跳躍，嚴(yán)重影響用戶增強(qiáng)定位的可靠性和穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對星地基增強(qiáng)切換連續(xù)平滑問題，本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)地基與星基定位解算模式平滑切換的技術(shù)方案。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種實現(xiàn)地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的方法，用戶端以地基增強(qiáng)定位解算模式作為增強(qiáng)定位的主模式，按照預(yù)先設(shè)定的異常情況檢測指標(biāo)判斷地基增強(qiáng)是否可用，若不可用則啟動星基增強(qiáng)定位模式，平滑切換到星基增強(qiáng)；

3、當(dāng)主模式由地基增強(qiáng)切換到星基增強(qiáng)時，采用附加時間累積誤差補(bǔ)償?shù)漠惒蕉ㄎ环绞?，結(jié)合偏差補(bǔ)償維持用戶端定位精度穩(wěn)定，同時結(jié)合地基增強(qiáng)解算信息約束星基增強(qiáng)，加快星基增強(qiáng)收斂速度；

4、當(dāng)主模式由星基增強(qiáng)切換到地基增強(qiáng)時，利用星基增強(qiáng)提供的先驗信息約束地基增強(qiáng)，提升地基增強(qiáng)定位模式的重啟速度。

5、而且，對地基增強(qiáng)的定位結(jié)果進(jìn)行用戶運(yùn)動軌跡數(shù)據(jù)擬合，將擬合參數(shù)作為預(yù)先設(shè)定的異常情況檢測指標(biāo)，結(jié)合其他異常情況檢測指標(biāo)，綜合評估定位質(zhì)量。

6、而且，所述異常情況檢測指標(biāo)包括三維坐標(biāo)內(nèi)符合精度、pdop值、adop值、gdop值、hdop值、衛(wèi)星數(shù)量和/或定位誤差分布。

7、而且，當(dāng)主模式由地基增強(qiáng)切換到星基增強(qiáng)時，利用tdcp時間累積誤差補(bǔ)償方式，構(gòu)建rtk定位與tdcp結(jié)合的異步定位模型；當(dāng)主模式由地基增強(qiáng)切換到星基增強(qiáng)時，對地基增強(qiáng)和星基增強(qiáng)定位精度進(jìn)行一致性判斷檢驗，當(dāng)兩種解算模式的定位結(jié)果精度一致時，執(zhí)行由地基增強(qiáng)定位切換到星基增強(qiáng)定位，從而實現(xiàn)平滑切換。

8、而且，所述rtk定位與tdcp結(jié)合的異步定位模型，對tdcp位置變化量誤差序列計算平均值得到系統(tǒng)誤差，利用得到的系統(tǒng)誤差補(bǔ)償定位結(jié)果；對tdcp位置變化量誤差序列進(jìn)行自相關(guān)分析得到自協(xié)方差，利用得到的自協(xié)方差進(jìn)行實時精度預(yù)測。

9、而且，當(dāng)?shù)鼗鰪?qiáng)解算異常，主模式由地基增強(qiáng)切換到星基增強(qiáng)時，將地基增強(qiáng)輸出的模糊度和位置信息結(jié)合方差，按照先驗精度作為虛擬觀測值約束星基增強(qiáng)初始化，減少其收斂時間；當(dāng)主模式由星基增強(qiáng)切換到地基增強(qiáng)時，將星基增強(qiáng)輸出的模糊度和位置信息結(jié)合方差，作為先驗信息約束地基增強(qiáng)初始化，減少收斂時間。

10、另一方面，本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如上所述利用實現(xiàn)地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的方法。

11、另一方面，本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述利用實現(xiàn)地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的方法。

12、另一方面，本發(fā)明還提供一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述利用實現(xiàn)地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的方法。

13、本發(fā)明提供一種在終端側(cè)實現(xiàn)北斗地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的技術(shù)方案，考慮到地基增強(qiáng)和星基增強(qiáng)定位解算模式在復(fù)雜環(huán)境下具有互補(bǔ)的優(yōu)勢，但兩者互相切換的過程存在結(jié)果跳變、地基增強(qiáng)的高精度未能充分利用的問題，嚴(yán)重影響服務(wù)的高精度、連續(xù)性和一致性，從而降低用戶體驗感。針對這一難題，在地基增強(qiáng)切換星基增強(qiáng)時，本發(fā)明首先利用附加時間累積誤差補(bǔ)償?shù)漠惒蕉ㄎ环椒?、偏差補(bǔ)償、精度一致性確定的方法降低系統(tǒng)切換帶來的精度損失，同時利用地基增強(qiáng)提供的高精度位置、模糊度信息約束星基增強(qiáng)，減少星基增強(qiáng)收斂時間。在星基增強(qiáng)切換地基增強(qiáng)時，本發(fā)明利用星基增強(qiáng)提供的位置等信息約束地基增強(qiáng)，顯著縮短地基增強(qiáng)定位解算模式的重新初始化時間。在單一增強(qiáng)系統(tǒng)服務(wù)性能不穩(wěn)定時，本發(fā)明通過優(yōu)化切換方法以提高地基與星基增強(qiáng)定位解算模式切換的連續(xù)平滑性和定位一致性，進(jìn)而提升北斗增強(qiáng)定位技術(shù)的可靠性，具有實用性。

14、本發(fā)明提供了一種北斗星地基增強(qiáng)平滑切換技術(shù)方案，支持在地面設(shè)施薄弱，增強(qiáng)服務(wù)頻繁切換區(qū)域，實現(xiàn)全域一致的高精度定位性能。

15、本發(fā)明方案實施簡單方便，實用性強(qiáng)，解決了相關(guān)技術(shù)存在的實用性低及實際應(yīng)用不便的問題，能夠提高用戶體驗，具有重要的市場價值。

技術(shù)特征：

1.一種實現(xiàn)地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的方法，其特征在于：用戶端以地基增強(qiáng)定位解算模式作為增強(qiáng)定位的主模式，按照預(yù)先設(shè)定的異常情況檢測指標(biāo)判斷地基增強(qiáng)是否可用，若不可用則啟動星基增強(qiáng)定位模式，平滑切換到星基增強(qiáng)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的方法，其特征在于：對地基增強(qiáng)的定位結(jié)果進(jìn)行用戶運(yùn)動軌跡數(shù)據(jù)擬合，將擬合參數(shù)作為預(yù)先設(shè)定的異常情況檢測指標(biāo)，結(jié)合其他異常情況檢測指標(biāo)，綜合評估定位質(zhì)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的方法，其特征在于：所述異常情況檢測指標(biāo)包括三維坐標(biāo)內(nèi)符合精度、pdop值、adop值、gdop值、hdop值、衛(wèi)星數(shù)量和/或定位誤差分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的方法，其特征在于：當(dāng)主模式由地基增強(qiáng)切換到星基增強(qiáng)時，利用tdcp時間累積誤差補(bǔ)償方式，構(gòu)建rtk定位與tdcp結(jié)合的異步定位模型；當(dāng)主模式由地基增強(qiáng)切換到星基增強(qiáng)時，對地基增強(qiáng)和星基增強(qiáng)定位精度進(jìn)行一致性判斷檢驗，當(dāng)兩種解算模式的定位結(jié)果精度一致時，執(zhí)行由地基增強(qiáng)定位切換到星基增強(qiáng)定位，從而實現(xiàn)平滑切換。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的方法，其特征在于：所述rtk定位與tdcp結(jié)合的異步定位模型，對tdcp位置變化量誤差序列計算平均值得到系統(tǒng)誤差，利用得到的系統(tǒng)誤差補(bǔ)償定位結(jié)果；對tdcp位置變化量誤差序列進(jìn)行自相關(guān)分析得到自協(xié)方差，利用得到的自協(xié)方差進(jìn)行實時精度預(yù)測。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的方法，其特征在于：當(dāng)?shù)鼗鰪?qiáng)解算異常，主模式由地基增強(qiáng)切換到星基增強(qiáng)時，將地基增強(qiáng)輸出的模糊度和位置信息結(jié)合方差，按照先驗精度作為虛擬觀測值約束星基增強(qiáng)初始化，減少其收斂時間；當(dāng)主模式由星基增強(qiáng)切換到地基增強(qiáng)時，將星基增強(qiáng)輸出的模糊度和位置信息結(jié)合方差，作為先驗信息約束地基增強(qiáng)初始化，減少收斂時間。

7.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項所述利用實現(xiàn)地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的方法。

8.一種非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項所述利用實現(xiàn)地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的方法。

9.一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，其特征在于，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項所述利用實現(xiàn)地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種實現(xiàn)地基與星基增強(qiáng)定位解算模式平滑切換的方法及設(shè)備，用戶端以地基增強(qiáng)定位解算模式作為增強(qiáng)定位的主模式，按照預(yù)先設(shè)定的異常情況檢測指標(biāo)判斷地基增強(qiáng)是否可用，不可用則平滑切換到星基增強(qiáng)；當(dāng)主模式由地基增強(qiáng)切換到星基增強(qiáng)時，采用附加時間累積誤差補(bǔ)償?shù)漠惒蕉ㄎ环绞?，結(jié)合偏差補(bǔ)償維持用戶端定位精度穩(wěn)定，同時結(jié)合地基增強(qiáng)解算信息約束星基增強(qiáng)，加快星基增強(qiáng)收斂速度；當(dāng)主模式由星基增強(qiáng)切換到地基增強(qiáng)時，利用星基增強(qiáng)提供的先驗信息約束地基增強(qiáng)，提升地基增強(qiáng)定位模式的重啟速度。本發(fā)明通過優(yōu)化切換以提高地基與星基增強(qiáng)定位解算模式切換的連續(xù)平滑性和定位一致性，可提升北斗增強(qiáng)定位技術(shù)的可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：樓益棟,張衛(wèi)星,劉萬科,唐衛(wèi)明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9