一种卫星接收机静止的判定方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及卫星接收机静止的判定技术，尤其涉及一种卫星接收机静止的判定方法、装置及存储介质。

背景技术

卫星接收机通过捕获、跟踪多个卫星的信号，从信号中解调卫星轨道参数、星载原子钟模型等导航电文数据，然后利用计算某一时刻的卫星位置、速度和时间参数，最后综合卫星测量值估计出接收机的位置和速度。

传统的卫星接收机静止状态的检测方法直接利用接收机估计的速度的幅度来进行判断，主要采用两种策略：第一种策略，在第k时刻，计算该时刻的速度的幅度，如果该速度的幅度超过预定的阈值，则判断该k时刻卫星接收机处于运动状态；否则，处于静止状态。第二种策略，在应用静止状态之前，额外设计一个估计器，比如最小二乘估计器，利用第k时刻的最新测量值来计算接收机的即时速度。这两种传统的判断策略均涉及速度计算，速度计算一般计算量较大，由此对硬性设备造成了较大的负荷。

发明内容

本发明的实施例提供了一种卫星接收机静止的判定方法、装置及存储介质，以通过简单的数据处理来判定卫星接收机是否处于静止状态，减少了计算量。

为了实现上述目的，一方面，提供了一种卫星接收机静止的判定方法，包括：

步骤S1，选择满足预设卫星高度角条件和预设信噪比条件的三颗卫星，并记录所选择的三颗卫星在预定时间长度T内、针对卫星接收机的伪距或载波相位；

步骤S2，将所记录的所述三颗卫星的伪距或载波相位进行历元间差分，得到分别与三颗卫星对应的三组时间差分数据；

步骤S3，将所述三组时间差分数据中的一组分别减去其余两组的时间差分数据，得到相减后的A、B两组差数据；

步骤S4,将得到的所述A、B两组差数据分别拆分成数目相等的前后两组数据；

步骤S5，针对所述A、B两组差数据，分别计算拆分得到的前后两组数据的方差值，若针对所述A、B两组差数据所计算的方差值的差值在预定的差值阈值之内，则判定卫星接收机处于静止状态。

优选地，其中，所述步骤S4中，当所述A、B两组差数据包含的数据数目为奇数时，从所述奇数的差数据中选择偶数个数据拆分成数目相等的前后两组数据。

优选地，其中，该方法还包括：在判定卫星接收机处于静止状态时，停止卫星接收机的定位计算。

优选地，其中，在所述步骤S5之后还包括：

步骤S6，当针对所述A、B两组差数据所计算的方差值的差值超出所述预定的差值阈值时，判定所述卫星接收机处于活动状态，恢复卫星接收机定位计算，返回步骤S1。

优选地，其中，所述步骤S3中，任意选定所述三组时间差分数据中的一组分别减去其余两组的时间差分数据或选择所述三颗卫星中信噪比最高的卫星的时间差分数据分别减去其余两组的时间差分数据。

另一方面，提供了一种卫星接收机静止的判定装置，包括存储器和处理器，所述存储器存储有至少一段程序，所述至少一段程序由处理器执行以实现如上文任一所述的方法。

又一方面，提供了一种卫星接收机，该卫星接收机包括上文所述的卫星接收机静止的判定装置。

又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一段程序，所述至少一段程序由处理器执行以实现如上文任一所述的方法。

又一方面，提供了一种测量卫星姿态的方法，用于使用两个卫星接收机来测量卫星姿态，包括：使用如上文所述的卫星接收机静止的判定方法来判定所述两个卫星接收机是否都处于静止状态；如是，则停止进行卫星姿态的测量计算。

上述技术方案具有如下技术效果：

本发明实施例的技术方案利用简单的数据处理对卫星接收机是否处于静止状态进行了判定，避免了繁琐的计算；且当卫星接收机处于静止状态时只需使用本发明实施例的静止判定方式，而不必重复对其位置进行计算，即无需进行后续大量的数学计算，减小了硬性设备的负荷，避免了额外的能耗。

在进一步的实施例中，将本发明实施例的卫星接收机静止状态判定方法应用到卫星姿态的测量方法和设备中，当判定出进行卫星姿态测量的两个卫星接收机都处于静止状态时，无需再重复进行姿态测量结果的计算。

附图说明

图1为本发明一实施例的卫星接收机静止的判定方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例的卫星接收机静止的判定装置的结构示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例一：

图1为本发明一实施例的卫星接收机静止的判定方法的流程示意图。如图1，该实施例的判定方法包括如下步骤：

步骤S1，选择满足预设卫星高度角条件和预设信噪比条件的三颗卫星，并记录所选择的三颗卫星在预定时间长度T内、针对卫星接收机的伪距或载波相位；

具体地，卫星高度角是指卫星和卫星接收机的连线与地平线的夹角；示例性地，只要卫星高度角不接近0°和90°即可认为卫星满足预设的卫星高度角条件；具体实现中，可以设定一个或两个差值阈值；当卫星高度角与0°和90°的角度差值的绝对值大于预定的差值阈值时，即确定该卫星满足预设的卫星高度角条件；当然，根据实际需求，可以预设其它的卫星高度角条件；

示例性地，预设的信噪比条件可以是预先设定一个信噪比阈值，将信噪比高于该信噪比阈值的卫星确定为满足预设的信噪比条件；或者，可以将卫星的信噪比按照大小进行排序，信噪比较大的排在前，从多个卫星中选择信噪比排名靠前的三颗卫星，在此种情况下，预设的信噪比条件可以是信噪比排名前三的卫星；当然，根据实际需求，可以预设其它的信噪比条件；

预定的时间长度T可根据需求选定不同的值，通常T越长判断的精度相对越高；示例性地，T可以选择为1-10min；

步骤S2，将所记录的三颗卫星的伪距或载波相位进行历元间差分，得到分别与三颗卫星对应的三组时间差分数据；在此，每组时间差分数据的数目根据预定的时间长度T和所选择的历元来确定；示例性地，在时间长度T包含T个历元的情况下，一组时间差分数据包含T-1个数据，即数据长度为T-1；进行历元间差分后，可以观测到伪距或载波相位在单位时间内的变化值随时间变化的曲线；

步骤S3，将三组时间差分数据中的一组分别减去其余两组的时间差分数据，得到相减后的A、B两组差数据；其中，A和B只是用来区分两个组的字母，没有别的含义；示例性地，任意选定所述三组时间差分数据中的一组分别减去其余两组的时间差分数据或选择所述三颗卫星中信噪比最高的卫星的时间差分数据分别减去其余两组的时间差分数据；

步骤S4,将得到的A、B两组差数据分别拆分成数目相等的前后两组数据；如果A、B两组差数据中各组包含的数据数目为偶数，即数据长度为偶数，则各组差数据拆分后的前后两组的数据包含的数据数目为原A、B两组数据的一半；示例性地，例如当原A、B两组数据的数据长度均为T-1时，拆分后的前后组各有(T-1)/2个数据；

具体实现中，该步骤S4中，当A、B两组差数据包含的数据数目为奇数时，从奇数的差数据中选择偶数个数据拆分成数目相等的前后两组数据；例如，可以将原A、B组中最前面的一个数据去掉后再拆分；

步骤S5，针对A、B两组差数据，分别计算拆分得到的前后两组数据的方差值，若针对A、B两组差数据所计算的方差值的差值在预定的差值阈值之内，则判定卫星接收机处于静止状态；否则，判定卫星接收机处于活动状态。

在判定卫星接收机处于静止状态时，可以停止卫星接收机的定位计算，这样可以减少卫星接收机的负荷、节省卫星接收机的能耗。

此外，在步骤S5之后还可以包括：步骤S6，当针对A、B两组差数据所计算的方差值至少有一个超出所述预定的方差阈值时，判定卫星接收机处于活动状态，恢复卫星接收机定位计算，返回步骤S1，重新开始静止状态的判定。

本发明实施例的方法通过简单的伪距或载波相位历元间差分数据的处理，即可判定卫星接收机是否处于静止状态，避免了繁琐的计算。

实施例二：

本发明还提供一种卫星接收机静止的判定装置，如图2所示，该装置包括处理器201、存储器202、总线203、以及存储在所述存储器202中并可在所述处理器201上运行的计算机程序，处理器201包括一个或一个以上处理核心，存储器202通过总线203与处理器201相连，存储器202用于存储程序指令，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例一的上述方法实施例中的步骤。

进一步地，作为一个可执行方案，所述卫星接收机静止的判定装置可以是计算机单元，该计算机单元可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机单元可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述计算机单元的组成结构仅仅是计算机单元的示例，并不构成对计算机单元的限定，可以包括比上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。例如所述计算机单元还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等，本发明实施例对此不做限定。

进一步地，作为一个可执行方案，所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述计算机单元的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机单元的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述计算机单元的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

实施例三：

本发明还提供了一种卫星接收机，该卫星接收机包括上文所述的卫星接收机静止的判定装置。

实施例四：

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述任一判定方法的步骤。

所述计算机单元集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。

实施例五：

本发明提供了一种测量卫星姿态的方法，用于使用两个卫星接收机来测量卫星姿态，包括：使用上文任一所述的方法来判定两个卫星接收机是否都处于静止状态；如是，则停止进行卫星姿态的测量计算。这样避免了在卫星姿态不变化时对姿态的重复计算，减轻了硬件设备的负荷且节省了能耗。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。