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一種基于位置模糊度的可見衛(wèi)星確定方法與流程

文檔序號:12823212閱讀:291來源:國知局
一種基于位置模糊度的可見衛(wèi)星確定方法與流程

本發(fā)明涉及一種可見衛(wèi)星集合確定方法,尤其涉及一種基于位置模糊度的可見衛(wèi)星確定方法。



背景技術(shù):

隨著移動定位業(yè)務(wù)的發(fā)展和涉及生命安全等領(lǐng)域?qū)焖俣ㄎ缓途珳?zhǔn)定位的需求,結(jié)合gnss精準(zhǔn)定位能力,借助移動通訊網(wǎng)絡(luò)輔助gnss終端快速定位的agnss定位技術(shù)應(yīng)運而生。它解決了傳統(tǒng)gnss定位終端信號捕獲慢、功耗大、首次定位時間長的問題,同時擁有比網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)更高的定位精度,在移動定位領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用,目前agnss服務(wù)器一般采用如下策略確定終端可見衛(wèi)星集合:

如果agnss服務(wù)器能獲取到終端的概略位置,則結(jié)合各衛(wèi)星星歷直接按照常規(guī)方法計算各衛(wèi)星高度角,并設(shè)置截止高度角為0度,大于截止高度角的衛(wèi)星歸為可見衛(wèi)星。

如果agnss服務(wù)器無法獲取終端的概略位置,則發(fā)送全星座衛(wèi)星星歷給終端。

但現(xiàn)有技術(shù)存在如下缺點:

當(dāng)agnss服務(wù)器已知終端概略位置時,直接按照常規(guī)方法設(shè)置截止高度角為0度而不考慮概略位置的模糊度,這樣當(dāng)概略位置的模糊度較大(如500km)或很大(如2000km)時,勢必造成計算出來的可見衛(wèi)星集合與終端實際可見衛(wèi)星集合存在較大或很大出入。

當(dāng)agnss服務(wù)器不知道終端的概略位置時,直接發(fā)送全星座的衛(wèi)星星歷給終端,這樣既增大了agnss服務(wù)器下行數(shù)據(jù)流量,也可能造成終端捕獲速度減慢并增大功耗。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

針對上述問題,本發(fā)明提出一種基于位置模糊度的可見衛(wèi)星確定方法,包括以下步驟:

步驟s1:獲取終端位置及位置模糊度;

步驟s2:根據(jù)步驟s1獲取的位置及位置模糊度,按照以下公式計算衛(wèi)星截止高度角:

其中r為地球平均半徑,u為位置模糊度,m為衛(wèi)星截止高度角

步驟s3:根據(jù)服務(wù)器存儲的衛(wèi)星星歷和步驟s1中獲取的終端位置,計算衛(wèi)星高度角;

步驟s4:衛(wèi)星高度角大于步驟2中計算的衛(wèi)星截止高度角,則將該衛(wèi)星歸為可見衛(wèi)星集合,否則該衛(wèi)星歸為不可見衛(wèi)星集合;

步驟s5:結(jié)束流程。

步驟s1包括以下步驟:

步驟s11:確定終端是否直接上報了位置及位置模糊度,已上報位置及位置模糊,則確定位置及模糊度獲取成功,完成步驟s1;

步驟s12:終端未上報位置及模糊度,則進(jìn)一步判定終端連接的移動蜂窩基站身份信息是否已知;終端連接的移動蜂窩基站身份信息已知,則轉(zhuǎn)入步驟s13;終端連接的移動蜂窩基站身份信息未知,則轉(zhuǎn)入步驟s14;

步驟s13:至蜂窩基站位置信息數(shù)據(jù)庫中查詢移動蜂窩基站記錄是否存在;移動蜂窩基站記錄存在,則獲取移動蜂窩基站記錄對應(yīng)的位置及其模糊度,完成步驟s1;移動蜂窩基站記錄不存在,轉(zhuǎn)入步驟s17;

步驟s14:查詢wlan信息:wlan信息已知,則轉(zhuǎn)入步驟s15;wlan信息未知,則轉(zhuǎn)入步驟s16;

步驟s15:到wlan數(shù)據(jù)庫中查詢該wlan記錄:該wlan記錄存在,則獲取該wlan記錄對應(yīng)的位置及其模糊度,完成步驟s1;該wlan記錄不存在,則認(rèn)為位置及模糊度獲取失敗,結(jié)束流程;

步驟s16:認(rèn)為位置及模糊度獲取失敗,結(jié)束流程;

步驟s17:從mcc數(shù)據(jù)庫查詢mcc記錄:查詢成功,則成功獲取位置loc1及其模糊度unc1,轉(zhuǎn)入步驟s18;查詢失敗,結(jié)束流程;

步驟s18:從mnc數(shù)據(jù)庫查詢對應(yīng)mnc記錄:查詢成功,則獲取位置loc2及其模糊度unc2,完成步驟s1;查詢失敗,則仍采用由mcc查詢得到的位置loc1及其模糊度unc1作為流程輸出,完成步驟s1。

本發(fā)明技術(shù)方案實現(xiàn)的有益效果:

根據(jù)gnss終端上報的物理連接的cell信息或wlan信息,確定終端的概略位置及位置模糊度,縮小了終端位置范圍,從而快速有效地確定gnss終端的可見衛(wèi)星集合,并可與終端真實的可見衛(wèi)星集合盡量保持一致。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種基于位置模糊度的可見衛(wèi)星確定方法的實施步驟。

圖2是本發(fā)明終端位置及其模糊度確定流程圖。

圖3是本發(fā)明基于mcc、mnc確定終端位置及其模糊度流程圖。

圖4是本發(fā)明位置模糊度平面示意圖(天頂視角)。

圖5是本發(fā)明根據(jù)位置模糊度計算衛(wèi)星截止高度角示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明,本發(fā)明實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示,本發(fā)明提一種基于位置模糊度的可見衛(wèi)星確定方法,包括以下步驟:

步驟s1:獲取終端位置及位置模糊度;

步驟s2:根據(jù)步驟s1獲取的位置及位置模糊度,按照以下公式計算衛(wèi)星截止高度角:

其中r為地球平均半徑,u為位置模糊度,m為衛(wèi)星截止高度角

步驟s3:根據(jù)服務(wù)器存儲的衛(wèi)星星歷和步驟s1中獲取的終端位置,計算衛(wèi)星高度角;

步驟s4:所述衛(wèi)星高度角大于所述步驟2中計算的衛(wèi)星截止高度角,則將該衛(wèi)星歸為可見衛(wèi)星集合,否則歸為不可見衛(wèi)星集合;

步驟s5:結(jié)束流程。

如圖2、圖3所示,步驟s1包括以下步驟:

步驟s11:確定終端是否直接上報了位置及位置模糊度,已上報位置及位置模糊,則確定位置及模糊度獲取成功,完成步驟s1;

步驟s12:終端未上報位置及模糊度,則進(jìn)一步判定終端連接的移動蜂窩基站身份信息是否已知;終端連接的移動蜂窩基站身份信息已知,則轉(zhuǎn)入步驟s13;終端連接的移動蜂窩基站身份信息未知,則轉(zhuǎn)入步驟s14;

步驟s13:至蜂窩基站位置信息數(shù)據(jù)庫中查詢移動蜂窩基站記錄是否存在;移動蜂窩基站記錄存在,則獲取移動蜂窩基站記錄對應(yīng)的位置及其模糊度,完成步驟s1;移動蜂窩基站記錄不存在,轉(zhuǎn)入步驟s17;

步驟s14:查詢wlan信息:wlan信息已知,則轉(zhuǎn)入步驟s15;wlan信息未知,則轉(zhuǎn)入步驟s16;

步驟s15:到wlan數(shù)據(jù)庫中查詢該wlan記錄:該wlan記錄存在,則獲取該wlan記錄對應(yīng)的位置及其模糊度,完成步驟s1;該wlan記錄不存在,則認(rèn)為位置及模糊度獲取失敗,結(jié)束流程;

步驟s16:認(rèn)為位置及模糊度獲取失敗,結(jié)束流程;

步驟s17:從mcc數(shù)據(jù)庫查詢mcc記錄:查詢成功,則成功獲取位置loc1及其模糊度unc1,轉(zhuǎn)入步驟s18;查詢失敗,結(jié)束流程;

步驟s18:從mnc數(shù)據(jù)庫查詢對應(yīng)mnc記錄:查詢成功,則獲取位置loc2及其模糊度unc2,完成步驟s1;查詢失敗,則仍采用由mcc查詢得到的位置loc1及其模糊度unc1作為流程輸出,完成步驟s1。

以下對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述:

位置模糊度用于描述某一位置的準(zhǔn)確度(或不確定度),一般用以該位置為圓心、以模糊度為半徑的圓形區(qū)域來表示真實位置可能分布的范圍,如圖4所示。

將地球近似看做標(biāo)準(zhǔn)球體,由于地表是球面,圖4中c1、c0、c2位于同一地表大圓的弧段上,沿該地表大圓將地球剖開,得到如圖5所示的剖面圖。圖5中,c0c1(或c0c2)弧段長即為位置c0的模糊度,直線c0p、pc1為剖面圓的切線(對于位置c0來說,c0p即為該位置對應(yīng)的地平線),虛線c0p1平行于切線pc1。以c0c1為例,真實位置可能位于c0c1弧段上的任一點,其中c1為邊界臨界點,且切線pc1左上半部屬于衛(wèi)星可見區(qū)域。為了充分利用已知位置c0并大量減少可見星判定計算量,將切線pc1平移至虛線c0p1處,如果記c0p1對應(yīng)的高度角為∠pc0p1,則可見衛(wèi)星高度角一定大于∠pc0p1,因此,將∠pc0p1確定為衛(wèi)星截止高度角。

圖5中,由于c0p1平行于切線pc1,則∠pc0p1大小與θ相等,而根據(jù)幾何原理,θ與圓心角∠c0oc1相等,因此,求截止高度角∠pc0p1轉(zhuǎn)化為求∠c0oc1。

設(shè)地球平均半徑為r,設(shè)位置模糊度為u,則

由于∠pc0p1位于地平線c0p以下,因此截止高度角為負(fù)值,即取∠c0oc1的相反數(shù)。記衛(wèi)星截止高度角為m,則有

根據(jù)服務(wù)器存儲的衛(wèi)星星歷,結(jié)合獲取的終端位置,按照常規(guī)方法計算衛(wèi)星高度角e,如果計算的衛(wèi)星高度角e大于計算的衛(wèi)星截止高度角m,則將該衛(wèi)星歸為可見衛(wèi)星集合;否則,歸為不可見衛(wèi)星集合。

為了便于理解,本發(fā)明涉及術(shù)語解釋如下:

gnss:globalnayigationsatellitesystem,全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)

agnss:assistedglobalnayigationsatellitesystem,輔助全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)

cell:cellular,蜂窩網(wǎng)絡(luò)

wlan:wirelesslocalareanetwork,無線局域網(wǎng)絡(luò)

mcc:mobilecountrycode,移動國家碼

mnc:mobilenetworkcode,移動網(wǎng)絡(luò)碼

ci:cellidentity,蜂窩標(biāo)識號

cell信息:終端連接的移動蜂窩基站身份信息,具有唯一性,通常包含mcc、mnc、ci等。

cell數(shù)據(jù)庫:agnss服務(wù)器維護(hù)的一個cell信息與蜂窩基站位置信息(含模糊度)對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫將長期更新和擴(kuò)充。

wlan信息:終端連接的無線局域網(wǎng)信息或終端所處環(huán)境的無線局域網(wǎng)指紋。wlan數(shù)據(jù)庫:agnss服務(wù)器維護(hù)的一個wlan信息與熱點或指紋的位置信息(含模糊度)對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫將長期更新和擴(kuò)充。

mcc數(shù)據(jù)庫:描述mcc與該國家中心位置loc1及其模糊度unc1(描述該國內(nèi)任意位置相對于國家中心位置的最大距離)對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫。

mnc數(shù)據(jù)庫:描述某國家(由mcc確定)的mnc與該網(wǎng)絡(luò)運營區(qū)域中心位置loc2及其模糊度unc2(描述該網(wǎng)絡(luò)運營區(qū)域內(nèi)任意位置相對于中心位置的最大距離)對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫。

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