一种卫星导航产品的包络参数获取方法、计算机存储介质及终端与流程

计算;推算;计数设备的制造及其应用技术1.本技术涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种卫星导航产品的包络参数获取方法、计算机存储介质及终端。背景技术：2.全球卫星导航系统(global navigation satellite system，gnss)可为全球用户提供全天候的实时定位、导航和授时服务，核心星座包括美国gps、中国北斗卫星导航系统(bds)、欧盟galileo、俄罗斯glonass。在无增强信息辅助下，独立的单系统gnss伪距单点定位精度为5米左右。为满足测绘、自动驾驶、监测等领域对高精度定位的需求，需要对原始gnss测量误差进行改正，以实现厘米甚至毫米级的定位。当前，以自动驾驶为代表的高精定位用户普遍采用ppp-rtk技术方案，仅利用少量地面基准站即可在全国范围内提供实时动态厘米级定位服务。作为实现高精定位的基础，ppp-rtk需要的gnss改正产品主要包括精密轨道、精密钟差、码偏差、相位偏差、电离层改正、对流层改正。此外，ppp-rtk定位可兼容spp、ppp模糊度浮点解、ppp模糊度固定解等定位模式，根据用户实际需求提供不同等级的服务。3.除精度外，完好性是另一大衡量导航性能的指标，是与可靠性和安全性关系最为密切的一个指标。完好性的概念通常理解为：当导航系统不可用时及时向用户提供告警的能力，它反映的是对导航系统提供导航信息的正确性的信任程度。具体来讲，导航系统不可用通常是由于参与定位的测量或产品信息中出现故障造成的。在用户终端，完好性的两个基本表现形式为：针对实时测量及改正产品的故障检测与排除(fault detection and exclusion，fde)；以及对应定位结果的保护水平(protection level，pl)或完好性风险(integrity risk，ir)的求解。由于fde算法的设计决定了pl/ir的计算方法，因此两者高度相关。4.目前，高精度定位领域重点关注的是提升导航精度与稳定性，对高精定位的完好性研究较少，特别是在改正产品的生成过程中，往往只加入了简单的质量控制步骤，并无严谨的完好性监测算法。5.针对以上问题，本领域技术人员一直在寻求解决方法。技术实现要素：6.本技术要解决的技术问题在于，针对上述现有技术的缺陷，提供一种卫星导航产品的包络参数获取方法、计算机存储介质及终端，能实现适用于不同卫星导航产品的误差数据，不产生对终端算法的修改需求，且不增加额外计算资源。7.为了实现上述目的，本技术是通过如下的技术方案来实现：8.一种卫星导航产品的包络参数获取方法，包括如下步骤：s1：获取卫星导航产品的误差数据；s2：根据所述误差数据获取对应的实际均值(bactual)和实际标准差(σactual)；s3：根据所述实际均值(bactual)和步长(k)，获取包络均值向量并根据所述包络均值向量所述实际标准差(σactual)获取包络标准差向量其中，所述步长(k)大于零，且为整数；s4：根据所述包络均值向量和所述包络标准差向量，获取所述误差数据的最优包络均值(bob)和最优包络标准差(σob)。9.可选地，所述步骤s4：根据所述包络均值向量和所述包络标准差向量获取所述误差数据的最优包络均值(bob)和最优包络标准差(σob)包括：根据所述包络标准差向量的元素变化量(δσob，i)与对应的所述包络均值向量的元素变化量(δbob，i)的比值集合(|δσob，i|/|δbob，i|)，获取最大比值对应的元素变化量序号(ia)；其中，i＝1，2，3......(n-1)；若所述元素变化量序号(ia)不等于最大元素变化量序号(n-1)，则输出所述最优包络均值(bob)为所述包络均值向量内第ia+1个元素的值并输出所述最优包络标准差为所述包络标准差向量内第ia+1个元素的值若所述元素变化量序号(ia)等于所述最大元素变化量序号(n-1)，则判断所述步长(k)是否大于预设步长；若所述步长(k)大于所述预设步长，则输出所述最优包络均值(bob)为所述包络均值向量内第ia个元素的值和输出所述最优包络标准差为所述包络标准差向量内第ia个元素的值若所述步长(k)不大于所述预设步长，则重置所述步长(k)和所述包络均值向量后，进入所述步骤s3：根据所述实际均值(bactual)和步长(k)，获取包络均值向量并根据所述包络均值向量所述实际标准差(σactual)获取包络标准差向量10.可选地，若所述步长(k)不大于所述预设步长，则重置所述步长(k)和所述包络均值向量后，进入所述步骤s3：根据所述包络均值向量和所述包络标准差向量获取所述误差数据的最优包络均值(bob)和最优包络标准差(σob)的步骤，包括：重置所述步长(k)，以及根据重置后的步长和所述实际均值(bactual)重置所述包络均值向量11.可选地，所述重置所述步长(k)，以及根据所述实际均值(bactual)和重置后的步长重置所述包络均值向量的步骤包括：根据重置前的所述步长(k)和预设常数获取重置后的步长；其中，预设常数为正整数。12.可选地，所述包络均值向量与所述包络标准差向量具有相同向量维度(n×1)。13.可选地，所述元素变化量序号(ia)大于零，且小于所述包络均值向量或所述包络标准差向量的所述向量维度(n×1)。14.可选地，若所述步长(k)小于或等于所述预设步长，则重置所述步长(k)和所述包络均值向量后，进入所述步骤：s4：根据所述包络均值向量和所述包络标准差向量获取所述误差数据的最优包络均值(bob)和最优包络标准差(σob)之后，包括：若重置所述步长(k)和所述包络均值向量的次数超过预设值，且未获取符合预设条件的所述最大比值则输出所述最优包络均值(bob)为所述包络均值向量内第ia个元素的值和输出所述最优包络标准差为所述包络标准差向量内第ia个元素的值15.本技术还提供一种计算机存储介质，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的卫星导航产品的包络参数获取方法。16.本技术还提供一种终端，包括：存储器和处理器，所述存储器中保存有计算机程序；其中，处理器被配置为执行存储器中的计算机程序；所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的卫星导航产品的包络参数获取方法。17.本技术提供的卫星导航产品的包络参数获取方法、计算机存储介质及终端，通过根据实际均值和实际标准差获取的包络均值向量和包络标准差向量求解两个包络参数，可实现适用于不同卫星导航产品的误差数据，且不产生对终端算法的修改需求，不增加额外计算资源。18.为让本技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明19.下面结合附图和具体实施方式来详细说明本技术；20.图1是本技术一实施例提供的卫星导航产品的包络参数获取方法的流程示意图；21.图2是本技术一实施例提供的获取最优包络均值和最优包络标准差的流程示意图。具体实施例22.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。23.基于gnss的高精度定位的实现依靠改成数据产品，而实现针对高精度定位的完好性监测则需要提供所有改成产品的完好性包络参数。其中，在这些参数中，包络误差分布中的包络均值和包络标准差至关重要，因为他们确定了一个保守的高斯分布，意味着改正产品的误差分布不会超出此范围。24.图1是本技术一实施例提供的卫星导航产品的包络参数获取方法的流程示意图。如图1所示，25.一种卫星导航产品的包络参数获取方法，包括如下步骤：26.s1：获取卫星导航产品的误差数据。27.一实施例中，卫星导航产品包括但不限于美国gps、中国北斗卫星导航系统(bds)、欧盟galileo、俄罗斯glonass。28.s2：根据误差数据获取对应的实际均值bactual和实际标准差σactual。29.一实施例中，实际均值bactual和实际标准差σactual这两个数据可以是由计算机携带的计算工具例如matlab计算得出。30.s3：根据实际均值bactual和步长k，获取包络均值向量并根据包络均值向量实际标准差σactual获取包络标准差向量其中，步长k大于零，且为整数。31.一实施例中，根据实际均值bactual和步长k，获取包络均值向量包络均值向量的公式可表示为：[0032][0033]其中，步长k属于正整数，本向量公式为闭区间，即本公式表示了：包括|kbactual|、|(k+1)bactual|这两个元素在内，从|kbactual|开始到|(k+1)bactual|结束的所有元素的值的集合。[0034]本实施例中，初始步长设置为1，则初始包络均值向量为：[0035][0036]s4：根据包络均值向量和包络标准差向量获取误差数据的最优包络均值bob和最优包络标准差σob。[0037]图2是本技术一实施例提供的获取最优包络均值和最优包络标准差的流程示意图。请参阅图2，步骤s4：根据包络均值向量和包络标准差向量获取误差数据的最优包络均值bob和最优包络标准差σob包括：[0038]s41：根据包络标准差向量的元素变化量δσob，i与对应的包络均值向量的元素变化量δbob，i的比值集合(|δσob，i|/|δbob，i|)，获取最大比值对应的元素变化量序号ia；其中，i＝1，2，3......(n-1)。[0039]一实施例中，包络标准差向量的元素变化量δσob，i为包络标准差向量内相邻标准差元素之间的变化量，具体计算公式可表达为：δσob，i＝|σob，i+1-σob，i|；包络均值向量的元素变化量δbob，i为步长，具体计算公式可表达为：δbob，i＝|bob，i+1-bob，i|＝k，则比值集合的具体计算公式可表示为：[0040][0041]由上述公式可知，本实施例中比值由包络标准差向量的元素变化量δσob，i决定。[0042]一实施例中，根据上述的比值集合的计算公式，可得最大比值的计算公式为：[0043][0044]本技术的实现原理为：在根据包络均值向量和包络标准差向量建立的误差分布模型内，获取随着包络均值的增大而包络标准差变化量最大的对应的均值与标准差，即最优包络均值和最优包络标准差。[0045]s42：若元素变化量序号ia不等于最大元素变化量序号n-1，则输出最优包络均值为包络均值向量内第ia+1个元素的值并输出最优包络标准差为包络标准差向量内第ia+1个元素的值[0046]一实施例中，元素变化量序号ia与向量维度的比较关系表示为：元素变化量序号ia是否等于最大元素变化量序号n-1。在其他实施例中，为提升监测精度，元素变化量序号ia与最大元素变化量序号n一1的比较关系，还可以表示为判断ia！＝n-1。[0047]当元素变化量序号ia不等于最大元素变化量序号n-1时，则比值集合中，最大比值为小于元素变化量序号ia的对应比值呈递增趋势，大于元素变化量序号ia且小于最大元素变化量序号n-1的对应比值呈递减趋势。则包络标准差向量内元素序号为ia+1的元素为变化量最大的元素，最优包络标准差对应地，包络均值向量内元素序号为ia+1的元素的值为最优包络均值，即[0048]s43：若元素变化量序号ia等于最大元素变化量序号n-1，则判断步长k是否大于预设步长。[0049]本实施例中，初始步长设置为1，预设步长设置为3。初始步长设置为1，则包络均值向量的搜索区间为bactual到2bactual。若初始步长大于2，则可以认为包络均值向量的数据较离散，数据变化趋势不明显，则预设步长设置为3。其他实施例中，根据设置的初始步长，可相应的调整预设步长。[0050]s44：若步长k大于预设步长，则输出最优包络均值bob为包络均值向量内第ia个元素的值和输出最优包络标准差为包络标准差向量内第ia个元素的值[0051]一实施例中，当元素变化量序号ia等于最大元素变化量序号n-1，且步长k大于预设步长时，包络均值向量的数据较离散，则包络标准差向量的数据较离散，则无最大比值，输出最优包络均值bob为包络均值向量内第ia个元素的值和输出最优包络标准差为包络标准差向量内第ia个元素的值[0052]s45：若步长k小于或等于预设步长，则重置步长k和包络均值向量后，进入步骤s3：根据所述实际均值bactual和步长k，获取包络均值向量并根据所述包络均值向量所述实际标准差σactual获取包络标准差向量[0053]一实施例中，s45的步骤还可以包括：重置步长k，以及根据重置后的步长和实际均值bactual重置包络均值向量[0054]一实施例中，重置步长k，以及根据重置后的步长和实际均值bactual重置包络均值向量的步骤可以包括：根据重置前的步长(k)和预设常数获取重置后的步长；其中，预设常数为正整数。[0055]重置步长k的计算公式可表示为kc＝kb+c。其中，kb为重置前的步长，kc为重置后的步长，c为常数且为正整数。本实施例中，c的值为1。[0056]一实施例中，包络均值向量与包络标准差向量具有相同向量维度(该向量维度可表示为n×1)。[0057]本实施例中，包络标准差向量内的每一个元素是根据包络均值向量内对应的元素获取的，因此包络均值向量与包络标准差向量具有相同向量维度。[0058]一实施例中，元素变化量序号ia大于零，且小于包络均值向量或包络标准差向量的向量维度。[0059]一实施例中，若步长k小于或等于预设步长，则重置步长k和包络均值向量后，进入步骤：s4：根据包络均值向量和包络标准差向量获取误差数据的最优包络均值和最优包络标准差σob之后，包括：[0060]若重置步长k和包络均值向量的次数超过预设值，且未获取符合预设条件的最大比值则输出最优包络均值bob为包络均值向量内第ia个元素的值和输出最优包络标准差为包络标准差向量内第ia个元素的值[0061]一实施例中，重置步长k和包络均值向量的次数预设值为3。[0062]一实施例中，当元素变化量序号ia等于最大元素变化量序号n-1，且重置次数超过3次，且比值集合的变化趋势不为先递减后递增，无法获取最大比值，则默认包络均值向量与包络标准差向量的数据较离散，则输出最优包络均值bob为包络均值向量内第ia个元素的值和输出最优包络标准差为包络标准差向量内第ia个元素的值[0063]本技术还提供一种计算机存储介质，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现步骤s1至s4的卫星导航产品的包络参数获取方法，方法包括：[0064]s1：获取卫星导航产品的误差数据；[0065]s2：根据误差数据获取对应的实际均值bactual和实际标准差σactual；[0066]s3：根据实际均值bactual和步长k，获取包络均值向量并根据包络均值向量实际标准差σactual获取包络标准差向量其中，步长k大于零，且为整数；[0067]s4：根据所述包络均值向量和所述包络标准差向量获取误差数据的最优包络均值bob和最优包络标准差σob。[0068]在一实施方式中，本实施例提供能的计算机可读存储介质可以包括能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质，例如，rom、ram、磁盘、光盘、闪存等。[0069]本技术还提供一种终端，包括：存储器和处理器，所述存储器中保存有计算机程序；[0070]其中，处理器被配置为执行存储器中的计算机程序；[0071]所述计算机程序被所述处理器执行时实现s1至s4的卫星导航产品的包络参数获取方法，方法包括：[0072]s1：获取卫星导航产品的误差数据；[0073]s2：根据误差数据获取对应的实际均值bactual和实际标准差σactual；[0074]s3：根据实际均值bactual和步长k，获取包络均值向量并根据包络均值向量实际标准差σactual获取包络标准差向量其中，步长k大于零，且为整数；[0075]s4：根据所述包络均值向量和所述包络标准差向量获取误差数据的最优包络均值bob和最优包络标准差σob。[0076]显然，以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。









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