定位方法、装置及电子设备与流程

1.本公开涉及人工智能技术领域中的定位技术，尤其涉及一种定位方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.位置信息是地图实现不同能力的基础信息，常用的获取位置信息的方法包括有基于卫星的定位方法、基于基站的定位方法和基于蓝牙的定位方法等。
3.其中，基于卫星的定位方法，是通过接收卫星信号并对卫星信号进行解析，从而进一步解算出位置信息，如何提高卫星定位精度是亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本公开提供了一种提高了定位精度的定位方法、装置及电子设备。
5.根据本公开的一方面，提供了一种定位方法，包括：
6.接收定位设备发送的检测数据，所述检测数据中包括多个卫星的第一卫星数据；
7.根据所述第一卫星数据，确定所述卫星的预测噪声，并根据所述预测噪声，确定所述卫星的权重；
8.根据所述卫星的权重和观测方程，确定所述定位设备的位置。
9.根据本公开的另一方面，提供了一种定位方法，包括：
10.分别接收多个卫星的信号，并对所述信号进行解析，得到第一卫星数据；
11.向所述云端设备发送检测数据，所述检测数据中包括所述第一卫星数据；
12.接收所述云端设备发送的定位设备的位置，所述定位设备的位置为基于所述第一卫星数据确定的。
13.根据本公开的另一方面，提供了一种定位装置，包括：
14.接收模块，用于接收定位设备发送的检测数据，所述检测数据中包括多个卫星的第一卫星数据；
15.第一确定模块，用于根据所述第一卫星数据，确定所述卫星的预测噪声，并根据所述预测噪声，确定所述卫星的权重；
16.定位模块，用于根据所述卫星的权重和观测方程，确定所述定位设备的位置。
17.根据本公开的另一方面，提供了一种定位装置，包括：
18.接收模块，用于分别接收多个卫星的信号，并对所述信号进行解析，得到第一卫星数据；
19.发送模块，用于向所述云端设备发送检测数据，所述检测数据中包括所述第一卫星数据；
20.所述接收模块还用于，接收所述云端设备发送的定位设备的位置，所述定位设备的位置为基于所述第一卫星数据确定的。
21.根据本公开的再一方面，提供了一种电子设备，包括：
22.至少一个处理器；以及
23.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
24.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的定位方法。
25.根据本公开的又一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述的定位方法。
26.根据本公开的又一方面，提供了一种计算机程序产品，所述程序产品包括：计算机程序，所述计算机程序存储在可读存储介质中，电子设备的至少一个处理器可以从所述可读存储介质读取所述计算机程序，所述至少一个处理器执行所述计算机程序使得电子设备执行上述的定位方法。
27.根据本公开的技术方案，提高了定位精度。
28.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
29.附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
30.图1是根据本公开实施例提供的一种定位方法的场景示意图；
31.图2是根据本公开实施例提供的一种定位方法的流程示意图；
32.图3是根据本公开实施例提供的一种定位装置的结构示意图；
33.图4是根据本公开实施例提供的另一种定位装置的结构示意图；
34.图5是用来实现本公开实施例的定位方法的电子设备的示意性框图。
具体实施方式
35.以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
36.图1是根据本公开实施例提供的一种定位方法的场景示意图。如图1中所示，定位设备10用于接收卫星信号并进行解析，并将解析后的数据发送给云端设备20，由云端设备20根据接收到的解析后的数据来确定定位设备10的位置。该场景中，定位设备10仅需要接收卫星信号并解析，而无需进行定位解算，由云端设备20进行定位解算，定位设备10自身可以不具备定位解算能力，减小定位设备10的成本和体积等，同时利用云端设备20更强大的处理能力能够保证得到的定位精度更高。
37.在基于卫星的定位方法中，定位精度与卫星信号相关，若卫星信号自身质量较差，存在过多噪声，则得到的定位结果通常精确度较低，为此，本公开实施例中提出，在进行定位解算前，先确定卫星信号的预测噪声，并根据卫星信号的预测噪声，确定卫星的权重，在进行定位解算时，将卫星的权重与卫星信号相结合，从而提高定位精度。
38.本公开提供一种定位方法、装置、电子设备、存储介质及程序产品，应用于人工智能技术领域的定位领域，具体可以应用于电子地图、智能交通等场景中，以达到提高定位精
度的目的。
39.下面，将通过具体的实施例对本公开提供的定位方法进行详细地说明。可以理解的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
40.图2是根据本公开实施例提供的一种定位方法的流程示意图。该方法的执行主体为定位装置，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，可选的该装置为云端设备。如图2所示，该方法包括：
41.s201、接收定位设备发送的检测数据，检测数据中包括多个卫星的第一卫星数据。
42.本公开实施例中的定位设备为待确定其位置信息的设备，可选的，该定位设备具有信号接收模块和通信模块，其中，信号接收模块为天线模块，用于接收并解析多个卫星的卫星信号，获得第一卫星数据，例如伪距、载波相位、多普勒、信噪比等；通信模块用于将这些卫星的第一卫星数据发送给云端设备。
43.s202、根据第一卫星数据，确定卫星的预测噪声，并根据预测噪声，确定卫星的权重。
44.卫星的预测噪声即卫星信号的预测噪声，可以根据第一卫星数据，利用历史经验值确定，或者可以采用深度学习等方法进行预测，本公开实施例中对此不限定。预测噪声的大小可以体现卫星信号的质量好坏，也就是第一卫星数据的好坏。由于后续进行定位解算时需要多个卫星中部分或全部卫星的第一卫星数据，因此可以基于预测噪声来确定各卫星的权重。卫星的权重和预测噪声呈负相关，即，卫星的预测噪声越大，则卫星的权重越小，卫星的预测噪声越小，则卫星的权重越大。
45.s203、根据卫星的权重和观测方程，确定定位设备的位置。
46.观测方程可以包括伪距观测方程和相位观测方程，基于每个卫星的第一卫星数据，均可确定各卫星对应的观测方程，本公开实施例中对观测方程不作赘述。由于各卫星的预测噪声可能不同，也就是其卫星信号质量不同，在根据各卫星的观测方程来进行解算时，对卫星的观测方程可以添加相应的权重，预测噪声越小的卫星，其观测方程的权重可以越高，而预测噪声越大的卫星，其观测方程的权重可以越低，从而使得解算出的定位设备的位置精确度更高。
47.本公开实施例的方法，在进行卫星定位解算时，先根据第一卫星数据确定卫星的预测噪声，并根据卫星的预测噪声确定卫星的权重，使得预测噪声越小的卫星，其观测方程的权重较大，预测噪声越大的卫星，其观测方程的权重较小，从而提高定位精度。
48.在上述实施例中，第一卫星数据中可以包括信噪比，定位设备或云端设备可以先基于信噪比对各卫星的第一卫星数据进行过滤，过滤信噪比过低的第一卫星数据，仅基于过滤后的第一卫星数据来进行定位。
49.在上述实施例的基础上，对如何确定卫星的预测噪声进行说明。
50.可选的，对第一卫星数据中存在载波相位周跳的第一卫星数据添加标记信息；根据第一卫星数据和标记信息，确定卫星的预测噪声。
51.其中，进行周跳标记的方法可以是根据多普勒数据来进行标记，或者根据不同频段相位组合来进行标记，在添加完标记信息后，第一卫星数据和标记信息，确定卫星的预测噪声。结合周跳标记信息和第一卫星数据来预测噪声，提高预测准确性。
52.可选的，本公开实施例中可以预先训练一个噪声预测模型，该噪声预测模型是利用先验数据(卫星信号数据、周跳的标记信息、定位结果、标记的真实位置等)等训练得到的。将第一卫星数据和标记信息输入预先训练的噪声预测模型中，得到卫星的预测噪声，也就是，将伪距、载波相位、多普勒、信噪比和标记信息输入预先训练的噪声预测模型中，得到卫星的预测噪声。
53.在上述实施例的基础上，对如何确定观测方程进行说明。
54.除了获取第一卫星数据之外，云端设备获取定位设备对应的参考站的第二卫星数据，并根据第二卫星数据，建立参考站对应的第一观测方程；根据第一卫星数据，建立定位设备对应的第二观测方程；根据参考站对应的第一观测方程和定位设备对应的第二观测方程，确定观测方程。
55.其中，获取定位设备对应的参考站的第二卫星数据，包括：根据第一卫星数据，确定定位设备的粗略位置；根据粗略位置，获取定位设备对应的参考站的第二卫星数据。
56.云端设备根据第一卫星数据中的伪距等信息进行单点定位得到定位设备的粗略位置，确定该粗略位置附近的参考站，也就是该定位设备对应的参考站，获取参考站的第二卫星数据，第二卫星数据包括伪距、载波相位、多普勒、信噪比等。
57.此外，在建立观测方程前，云端设备可以根据星历数据确定卫星位置，基于卫星位置建立个卫星的第一观测方程和第二观测方程。通过对定位设备对应的第二观测方程和参考站对应的第一观测方程进行求差，可以消除参考站和定位设备的共视误差，通过对定位设备对应的各卫星的第二观测方程求差，可以消除卫星钟差，从而得到各卫星的观测方程。在对各卫星的观测方程进行解算时，将卫星的权重作为卫星的观测方程的权重，并通过加权最小二乘法对观测方程进行解算，得到定位设备的位置，从而提高了定位精度。
58.在上述实施例的基础上，定位设备向云端设备发送的检测数据中还可以包括定位设备的imu数据；可选的，定位设备具有惯性传感器模块，用于获得imu数据。
59.相应的，在通过上述卫星数据确定定位设备的位置之后，可以将imu数据和定位设备的位置进行融合，以对定位设备的位置进行更新。例如，对定位设备的位置和imu数据进行卡尔曼滤波，得到新的定位设备的位置，通过融合定位的方法，提高了定位精度。
60.在上述实施例的基础上，云端设备确定定位设备的位置后，还可以将定位设备的位置发送给定位设备，以便于定位设备应用该位置信息。
61.与上述云端设备执行的方法相对应的，本公开实施例中还提供由定位设备执行的定位方法，包括：分别接收多个卫星的信号，并对信号进行解析，得到第一卫星数据；向云端设备发送检测数据，检测数据中包括第一卫星数据；接收云端设备发送的定位设备的位置，定位设备的位置为基于第一卫星数据确定的。可选的，检测数据还包括定位设备的imu数据，imu数据用于更新定位设备的位置。定位设备的位置如何确定可以参照前述实施例，此处不再赘述。
62.可选的，定位设备还可以将其位置发送给其他终端，例如对于携带了该定位设备和手机的用户，由于手机定位精度可能较差，可以通过该定位设备进行定位，再由定位设备将位置发送手机，从而手机可以在地图等应用中使用该位置进行定位或导航等。
63.图3是根据本公开实施例提供的一种定位装置的结构示意图。如图3所示，定位装置300包括：
64.接收模块301，用于接收定位设备发送的检测数据，检测数据中包括多个卫星的第一卫星数据；
65.第一确定模块302，用于根据第一卫星数据，确定卫星的预测噪声，并根据预测噪声，确定卫星的权重；
66.定位模块303，用于根据卫星的权重和观测方程，确定定位设备的位置。
67.在一种实施方式中，第一确定模块302包括：
68.标记单元，用于对第一卫星数据中存在载波相位周跳的第一卫星数据添加标记信息；
69.第一确定单元，用于根据第一卫星数据和标记信息，确定卫星的预测噪声。
70.在一种实施方式中，第一确定单元用于：
71.将第一卫星数据和标记信息输入预先训练的噪声预测模型中，得到卫星的预测噪声。
72.在一种实施方式中，卫星的权重和预测噪声呈负相关。
73.在一种实施方式中，定位装置300还包括：
74.获取模块，用于获取定位设备对应的参考站的第二卫星数据；
75.建立模块，用于根据第二卫星数据，建立参考站对应的第一观测方程，并根据第一卫星数据，建立定位设备对应的第二观测方程；
76.第二确定模块，用于根据参考站对应的第一观测方程和定位设备对应的第二观测方程，确定观测方程。
77.在一种实施方式中，获取模块包括：
78.第二确定单元，用于根据第一卫星数据，确定定位设备的粗略位置；
79.获取单元，用于根据粗略位置，获取定位设备对应的参考站的第二卫星数据。
80.在一种实施方式中，检测数据中还包括定位设备的imu数据；
81.定位装置300还包括：
82.融合模块，用于将imu数据和位置进行融合，以对定位设备的位置进行更新。
83.在一种实施方式中，定位模块303，包括：
84.解算单元，用于将卫星的权重作为卫星的观测方程的权重，并通过加权最小二乘法对观测方程进行解算，得到定位设备的位置。
85.本公开实施例的装置可用于执行上述方法实施例中云端设备执行的定位方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
86.图4是根据本公开实施例提供的另一种定位装置的结构示意图。如图4所示，定位装置400包括：
87.接收模块401，用于分别接收多个卫星的信号，并对信号进行解析，得到第一卫星数据；
88.发送模块402，用于向云端设备发送检测数据，检测数据中包括第一卫星数据；
89.接收模块401还用于，接收云端设备发送的定位设备的位置，定位设备的位置为基于第一卫星数据确定的。
90.在一种实施方式中，检测数据还包括定位设备的imu数据，imu数据用于更新定位设备的位置。
91.本公开实施例的装置可用于执行上述方法实施例中定位设备执行的定位方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
92.根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备和存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质。
93.根据本公开的实施例，本公开还提供了一种计算机程序产品，程序产品包括：计算机程序，计算机程序存储在可读存储介质中，电子设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取计算机程序，至少一个处理器执行计算机程序使得电子设备执行上述任一实施例提供的方案。
94.图5是用来实现本公开实施例的定位方法的电子设备的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
95.如图5所示，电子设备500包括计算单元501，其可以根据存储在只读存储器(rom)502中的计算机程序或者从存储单元508加载到随机访问存储器(ram)503中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 503中，还可存储设备500操作所需的各种程序和数据。计算单元501、rom 502以及ram 503通过总线504彼此相连。输入/输出(i/o)接口505也连接至总线504。
96.设备500中的多个部件连接至i/o接口505，包括：输入单元506，例如键盘、鼠标等；输出单元507，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元508，例如磁盘、光盘等；以及通信单元509，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元509允许设备500通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
97.计算单元501可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元501的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元501执行上文所描述的各个方法和处理，例如定位方法。例如，在一些实施例中，定位方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元508。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 502和/或通信单元509而被载入和/或安装到设备500上。当计算机程序加载到ram 503并由计算单元501执行时，可以执行上文描述的定位方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元501可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行定位方法。
98.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出
装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
99.用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
100.在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
101.为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
102.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)和互联网。
103.计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务("virtual private server"，或简称"vps")中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
104.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
105.上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开
的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。