本發明涉及通信
技術領域：
，特別涉及基于三天線陣列的兩長一短三基線定向方法及系統。
背景技術：
：基于衛星導航系統的定向技術正日益受到關注，完全依靠北斗衛星導航系統進行定向也成為各行業的迫切需求。但北斗定向的精度仍受到實際復雜環境中諸多因素的影響，且影響因素不易消除，是阻礙衛星定向在復雜環境下精度提高的重要原因。其中，多徑干擾是影響北斗高精度定向的主要因素之一。多徑干擾是指北斗天線除接收到北斗的直射波之外，還接收到該直射波的一份或多份經過周圍遮擋物表面的反射形成的反射波，這些經過反射形成的多徑信號多變且無固定規律可循，直接影響了北斗定位定向的精度。因此在實際的北斗定位定向設備使用環境中，有必要實時識別、剔除多經信號的影響，以提高測量精度。技術實現要素：為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了基于三天線陣列的兩長一短三基線定向方法及系統。所述技術方案如下：第一方面，提供了一種北斗天線陣列，所述天線陣列包括：主天線、第一副天線及第二副天線，所述主天線與所述第一副天線通過第一長基線連接，所述主天線與所述第二副天線通過第二長基線連接，所述第一副天線和所述第二副天線通過短基線連接；所述短基線的長度為北斗衛星定位信號的兩個波長。結合第一方面，在第一種可能的實現方式中，所述主天線、第一副天線及第二副天線呈一字型依次排列；或者所述主天線、第二副天線及第一副天線呈一字型依次排列。結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，所述天線的安裝載體為金屬。結合第一方面至第二方面的第二種任一可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，所述主天線連接主觀測站，所述第一副天線連接第一副觀測站，所述第二副天線連接第二副觀測站；所述主觀測站、所述第一副觀測站以及所述第二副觀測站與處理器連接，所述處理器用于識別多徑干擾和定位。第二方面，提供了一種基于北斗衛星的定位方法，所述方法包括：根據主天線接收到的第一定位信號、第一副天線接收到的第二定位信號、第二副天線接收到的第三定位信號，計算當前時刻短基線的長度測量值；將所述長度測量值與所述短基線的長度真實值之間的差值和預設閾值進行比較，并根據比較結果識別所述第一副天線、所述第二副天線是否受到多徑干擾；若所述第一副天線、所述第二副天線中的至少一個未受到多徑干擾，則根據未受到多徑干擾的副天線接收到的定位信號以及所述第一定位信號，進行定位。結合第二方面，在第一種可能的實現方式中，所述將所述長度測量值與所述短基線的長度真實值之間的差值和預設閾值進行比較，并根據比較結果識別所述第一副天線、所述第二副天線是否受到多徑干擾包括：若所述差值未超過所述預設閾值，則確定所述第一副天線、所述第二副天線均未受到多徑干擾；若所述差值超過所述第一預設閾值，則判斷所述第一長基線與短基線之間第一夾角的第一測量值與第一夾角真實值之間的第一差值是否超過第一預設閾值，若超過，則確定所述第一副天線受到多徑干擾、所述第二副天線未受到多徑干擾，否則，確定所述第一副天線未受到多徑干擾、所述第二副天線受到多徑干擾。結合第二方面的第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，所述若所述第一副天線、所述第二副天線中的至少一個未受到多徑干擾，則根據未受到多徑干擾的副天線接收到的定位信號以及所述第一定位信號，進行定位包括：所述第一副天線未受到多徑干擾，獲取所述第一定位信號與第二定位信號之間的第一差分信息，并根據所述第一差分信息進行定位；所述第二副天線未受到多徑干擾，獲取所述第一定位信號與第三定位信號之間的第二差分信息，并根據所述第二差分信息進行定位；所述第一副天線和所述第二副天線均未受到多徑干擾，獲取所述第一定位信號與第二定位信號之間的第一差分信息與所述第一定位信號與第三定位信號之間的第二差分信息，并根據所述第一差分信息和所述第二差分信息中的至少一個進行定位。第三方面，提供了一種電子設備，所述電子設備與第一方面至第一方面的第三種任一所述的天線陣列連接，所述電子設備包括存儲器以及與所述存儲器連接的處理器，其中，所述存儲器用于存儲一組程序代碼，所述處理器調用所述存儲器所存儲的程序代碼用于執行以下操作：根據主天線接收到的第一定位信號、第一副天線接收到的第二定位信號、第二副天線接收到的第三定位信號，計算當前時刻短基線的長度測量值；將所述長度測量值與所述短基線的長度真實值之間的差值和預設閾值進行比較，并根據比較結果識別所述第一副天線、所述第二副天線是否受到多徑干擾；若所述第一副天線、所述第二副天線中的至少一個未受到多徑干擾，則根據未受到多徑干擾的副天線接收到的定位信號以及所述第一定位信號，進行定位。結合第二方面，在第一種可能的實現方式中，所述處理器調用所述存儲器所存儲的程序代碼用于執行以下操作：若所述差值未超過所述預設閾值，則確定所述第一副天線、所述第二副天線均未受到多徑干擾；若所述差值超過所述第一預設閾值，則判斷所述第一長基線與短基線之間第一夾角的第一測量值與第一夾角真實值之間的第一差值是否超過第一預設閾值，若超過，則確定所述第一副天線受到多徑干擾、所述第二副天線未受到多徑干擾，否則，確定所述第一副天線未受到多徑干擾、所述第二副天線受到多徑干擾。結合第三方面的第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，所述處理器調用所述存儲器所存儲的程序代碼用于執行以下操作：所述第一副天線未受到多徑干擾，獲取所述第一定位信號與第二定位信號之間的第一差分信息，并根據所述第一差分信息進行定位；所述第二副天線未受到多徑干擾，獲取所述第一定位信號與第三定位信號之間的第二差分信息，并根據所述第二差分信息進行定位；所述第一副天線和所述第二副天線均未受到多徑干擾，獲取所述第一定位信號與第二定位信號之間的第一差分信息與所述第一定位信號與第三定位信號之間的第二差分信息，并根據所述第一差分信息和所述第二差分信息中的至少一個進行定位。第四方面，提供了一種基于北斗衛星的定位系統，其特征在于，所述系統包括：第一方面至第一方面的第三種任一所述的北斗天線陣列，所述系統還包括：第一計算裝置，用于根據主天線接收到的第一定位信號、第一副天線接收到的第二定位信號、第二副天線接收到的第三定位信號，計算當前時刻短基線的長度測量值；第二計算裝置，用于將所述長度測量值與所述短基線的長度真實值之間的差值和預設閾值進行比較，并根據比較結果識別所述第一副天線、所述第二副天線是否受到多徑干擾；定位裝置，用于在所述第一副天線、所述第二副天線中的至少一個未受到多徑干擾時，根據未受到多徑干擾的副天線接收到的定位信號以及所述第一定位信號，進行定位。結合第四方面，在第一種可能的實現方式中，所述第二計算裝置具體用于：若所述差值未超過所述預設閾值，則確定所述第一副天線、所述第二副天線均未受到多徑干擾；若所述差值超過所述第一預設閾值，則判斷所述第一長基線與短基線之間第一夾角的第一測量值與第一夾角真實值之間的第一差值是否超過第一預設閾值，若超過，則確定所述第一副天線受到多徑干擾、所述第二副天線未受到多徑干擾，否則，確定所述第一副天線未受到多徑干擾、所述第二副天線受到多徑干擾。結合第四方面的第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，所述定位裝置具體用于：所述第一副天線未受到多徑干擾，獲取所述第一定位信號與第二定位信號之間的第一差分信息，并根據所述第一差分信息進行定位；所述第二副天線未受到多徑干擾，獲取所述第一定位信號與第三定位信號之間的第二差分信息，并根據所述第二差分信息進行定位；所述第一副天線和所述第二副天線均未受到多徑干擾，獲取所述第一定位信號與第二定位信號之間的第一差分信息與所述第一定位信號與第三定位信號之間的第二差分信息，并根據所述第一差分信息和所述第二差分信息中的至少一個進行定位。本發明實施例提供了基于三天線陣列的兩長一短三基線定向方法、設備及系統，包括：主天線、第一副天線及第二副天線，主天線與第一副天線通過第一長基線連接，主天線與第二副天線通過第二長基線連接，第一副天線和第二副天線通過短基線連接；短基線的長度為北斗衛星定位信號的兩個波長。通過兩個長基線提高定位精度，通過短基線剔除長基線測量中的實時大誤差，從而提高了定位的可靠性。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發明實施例提供的一種北斗天線陣列結構示意圖；圖2是本發明實施例提供的一種北斗天線陣列結構示意圖；圖3是本發明實施例提供的一種北斗天線陣列結構示意圖；圖4是本發明實施例提供的一種基于北斗衛星的定位方法流程示意圖；圖5是本發明實施例提供的一種電子設備結構示意圖；圖6是本發明實施例提供的一種基于北斗衛星的定位系統結構示意圖。具體實施方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。本發明實施例提供了基于三天線陣列的兩長一短三基線定向方法及系統，該天線陣列接收BDS(BeiDouNavigationSatelliteSystem，北斗衛星導航系統，簡稱北斗系統)信號，本發明實施例所述技術方案應用于車載領域或者其他被定位對象處于移動狀態的領域，除此之外，還應用于其他領域，本發明實施例對具體的應用領域不加以限定。另外，需要說明的是，本發明實施例所述的定位是通過RTK(Real-timekinematic，載波相位差分技術)實現的。實施例一為本發明實施例提供的一種北斗天線陣列，參照圖1所示，該天線陣列包括：主天線101、第一副天線102及第二副天線103；主天線101、第一副天線102及第二副天線103具有完全相同的結構且配置于同一平面上。主天線101與第一副天線102的相位中心通過第一長基線連接，主天線101與第二副天線103的相位中心通過第二長基線連接，第一副天線102和第二副天線103的相位中心通過短基線連接，短基線的長度為北斗衛星定位信號的兩個波長。下表1中列出了北斗信號各頻點的載波頻率和波長：表1北斗信號各頻點的載波頻率和波長信號載波頻率/MHz波長/mB11561.0980.192B21207.1400.248B31268.5200.236示例性地，北斗天線陣列接收北斗信號B1頻點，B1頻點的載波頻率為1561.098MHz，其對應波長為192mm，則在安裝該天線陣列時，使第一副天線102與第二副天線103的相位中心連線構成的短基線長度大于192mm且小于384mm；除此之外，北斗天線陣列還可以接收北斗信號B2頻點或B3頻點，若B2頻點，B2頻點的載波頻率為1207.14MHz則在安裝該天線陣列時，使第一副天線102與第二副天線103的相位中心連線構成的短基線長度大于248mm且小于496mm。其中，北斗天線陣列接收北斗信號B1頻點，短基線的長度大于其載波頻率的一個波長，一方面是受天線陣列中各天線的直徑尺寸限制，若短基線的長度太小，則無法完成天線的安裝；另一方面是為了保證第一副天線與第二副天線接收到的北斗信號的相位是相互獨立的，有利于保證多徑信號之間的相互獨立，相互之間的測量結果不同步，在實際應用中，第一長基線的長度與第二長基線的長度與安裝場景有關。另外，短基線的長度不能太長，一般不超過北斗頻點的載波頻率的兩個波長。北斗天線陣列的載體材質一般為金屬，以材質鋁Al進行計算說明，當載體形變不超過±1mm時，短基線的長度不應該大于：1mm/(23.5ppm/K×110K)＝386.8mm。結合短基線的長度若是B1波長的整數倍時，由相同反射面產生的多徑效應造成的多徑干擾在抵達第一副天線、第二副天線時會導致多徑干擾相關、同步，即第一副天線、第二副天線的多徑環境是相關的，因此，將短基線的長度設置為大于B1波段的1倍波長且小于2倍波長時，能夠使來源于相同反射面產生的多徑信號在第一副天線、第二副天線形成的多徑環境不相關。需要說明的是，本發明實施例所述的第一長基線和第二長基線具備特性如下：長基線的北斗定向精度較高，約1′；長基線安裝在金屬材料的載體上，在-40℃～70℃的工作環境中，金屬載體以Al為例，估計其基線長度形變量為：23ppm/K×110K×10000mm＝25.3mm可以看出，長基線測量定向精度較高，但是形變可達25.3mm，遠低于RTK相對定位的精度(3mm)，本發明實施所述的一個短基線具備特性如下：短基線的北斗定向精度較低，約30′；短基線安裝在金屬材料的載體上，同樣的溫差變換帶來的形變量約為：23ppm/K×110K×300mm＝0.76mm可以看出短基線的定向測量結果精度較低，但是形變較小，遠遠高于RTK相對定位的精度(3mm)。本發明實施例所述的天線陣列，通過兩個長基線提高定位精度，通過短基線剔除長基線測量中的實時大誤差，從而提高了定位的可靠性。綜上，可以將提升測量精度和提升數據的可信度結合起來。可選，參照圖2所示，主天線101、第一副天線102及第二副天線103呈一字型依次排列；或者參照圖3所示，主天線101、第二副天線102及第一副天線103呈三角型依次排列。可選的，天線的安裝載體為金屬。可選的，主天線101連接主觀測站，第一副天線102連接第一副觀測站，第二副天線103連接第二副觀測站；主觀測站、第一副觀測站以及第二副觀測站與處理器連接，處理器用于識別多徑干擾和定位。本本發明實施例提供了一種北斗天線陣列，該天線陣列通過兩個長基線提高定位精度，通過短基線剔除長基線測量中的實時大誤差，從而提高了定位的可靠性。實施例二為本發明實施例提供的一種基于北斗衛星的定位方法，參照圖4所示，該方法包括：401、根據主天線接收到的第一定位信號、第一副天線接收到的第二定位信號、第二副天線接收到的第三定位信號，計算當前時刻短基線的長度測量值。具體的，根據主天線接收到的第一定位信號、第一副天線接收到的第二定位信號、第二副天線接收到的第三定位信號，獲取當前時刻下確定主天線、第一副天線及第二副天線的空間坐標，其中，第一定位信號、第二定位信號、第三定位信號均由北斗衛星下發的；上述3個定位信號包括主天線、第一副天線以及第二副天線的空間坐標值；根據各天線的空間坐標計算短基線的長度，本發明實施例對具體的計算方式不加以限定；402、將長度測量值與短基線的長度真實值之間的差值和預設閾值進行比較，若差值未超過預設閾值，則確定第一副天線、第二副天線均未受到多徑干擾，執行步驟406，否則，執行步驟403。具體的，短基線的長度真實值是已知值，該已知值可以是在天線陣列安裝時通過天線陣列初始安裝時第一長基線、第二長基線及短基線的長度計算得到的，也可以是在天線陣列初始安裝時通過光學測量設備測量得到的。403、判斷第一長基線與短基線之間第一夾角的第一測量值與第一夾角真實值之間的第一差值是否超過第一預設閾值，若是，則確定第一副天線受到多徑干擾、第二副天線未受到多徑干擾，執行步驟404，否則，執行步驟405。具體的，該第一長基線與短基線之間第一夾角的第一測量值可以是通過主天線、第一副天線以及第二副天線的空間坐標值計算得出，本發明實施例對具體的計算方式不加以限定。值得注意的是，步驟402至403是實現將長度測量值與短基線的長度真實值之間的差值和預設閾值進行比較，并根據比較結果識別第一副天線、第二副天線是否受到多徑干擾，除了所述步驟所述的過程之外，還可以通過其他方式實現該過程，本發明實施例對具體的方式不加以限定。另外，需要說明的是，因短基線的長度設置為大于北斗信號頻點的載波頻率的一個波長且低于兩個波長時，第一副天線、第二副天線所接收到的衛星信號(含多徑信號)的相位是相互獨立的，不可能存在第一長基線、第二長基線的測量結果的偏移是同步的漂移的情形。404、第一副天線未受到多徑干擾，獲取第一定位信號與第二定位信號之間的第一差分信息，并根據第一差分信息進行定位。具體的，本發明實施例對具體的定位方式不加以限定。405、第二副天線未受到多徑干擾，獲取第一定位信號與第三定位信號之間的第二差分信息，并根據第二差分信息進行定位。具體的，本發明實施例對具體的定位方式不加以限定。406、第一副天線和第二副天線均未受到多徑干擾，獲取第一定位信號與第二定位信號之間的第一差分信息與第一定位信號與第三定位信號之間的第二差分信息，并根據第一差分信息和第二差分信息中的至少一個進行定位。具體的，本發明實施例對具體的定位方式不加以限定。值得注意的是，步驟404至步驟406是實現若第一副天線、第二副天線中的至少一個未受到多徑干擾，則根據未受到多徑干擾的副天線接收到的定位信號以及第一定位信號，進行定位的過程，除了上述步驟所述的方式之外，還可以通過其他方式實現該過程，本發明實施例對具體的方式不加以限定。本本發明實施例提供了一種基于北斗衛星的定位方法，該方法通過將長度測量值與短基線的長度真實值之間的差值和預設閾值進行比較，并根據比較結果識別第一副天線、第二副天線是否受到多徑干擾，利用兩個長基線提高定位精度，短基線剔除長基線測量中的實時大誤差，從而提高了定位的可靠性。實施例三為本發明實施例提供的一種電子設備，參照圖5所示，電子設備與實施例一所述的天線陣列連接，電子設備包括存儲器51以及與存儲器51連接的處理器52，其中，存儲器51用于存儲一組程序代碼，處理器52調用存儲器51所存儲的程序代碼用于執行以下操作：根據主天線接收到的第一定位信號、第一副天線接收到的第二定位信號、第二副天線接收到的第三定位信號，計算當前時刻短基線的長度測量值；將長度測量值與短基線的長度真實值之間的差值和預設閾值進行比較，并根據比較結果識別第一副天線、第二副天線是否受到多徑干擾；若第一副天線、第二副天線中的至少一個未受到多徑干擾，則根據未受到多徑干擾的副天線接收到的定位信號以及第一定位信號，進行定位。可選的，處理器52調用存儲器51所存儲的程序代碼用于執行以下操作：若差值未超過預設閾值，則確定第一副天線、第二副天線均未受到多徑干擾；若差值超過第一預設閾值，則判斷第一長基線與短基線之間第一夾角的第一測量值與第一夾角真實值之間的第一差值是否超過第一預設閾值，若超過，則確定第一副天線受到多徑干擾、第二副天線未受到多徑干擾，否則，確定第一副天線未受到多徑干擾、第二副天線受到多徑干擾。可選的，處理器52調用存儲器51所存儲的程序代碼用于執行以下操作：第一副天線未受到多徑干擾，獲取第一定位信號與第二定位信號之間的第一差分信息，并根據第一差分信息進行定位；第二副天線未受到多徑干擾，獲取第一定位信號與第三定位信號之間的第二差分信息，并根據第二差分信息進行定位；第一副天線和第二副天線均未受到多徑干擾，獲取第一定位信號與第二定位信號之間的第一差分信息與第一定位信號與第三定位信號之間的第二差分信息，并根據第一差分信息和第二差分信息中的至少一個進行定位。本本發明實施例提供了一種電子設備，該電子設備通過將長度測量值與短基線的長度真實值之間的差值和預設閾值進行比較，并根據比較結果識別第一副天線、第二副天線是否受到多徑干擾，利用兩個長基線提高定位精度，短基線剔除長基線測量中的實時大誤差，從而提高了定位的可靠性。實施例四為本發明實施例提供的一種基于北斗衛星的定位系統，參照圖6所示，該系統包括：實施例一所述的北斗天線陣列，系統還包括：第一計算裝置61，用于根據主天線接收到的第一定位信號、第一副天線接收到的第二定位信號、第二副天線接收到的第三定位信號，計算當前時刻短基線的長度測量值；第二計算裝置62，用于將長度測量值與短基線的長度真實值之間的差值和預設閾值進行比較，并根據比較結果識別第一副天線、第二副天線是否受到多徑干擾；定位裝置63，用于在第一副天線、第二副天線中的至少一個未受到多徑干擾時，根據未受到多徑干擾的副天線接收到的定位信號以及第一定位信號，進行定位。可選的，第二計算裝置62具體用于：若差值未超過預設閾值，則確定第一副天線、第二副天線均未受到多徑干擾；若差值超過第一預設閾值，則判斷第一長基線與短基線之間第一夾角的第一測量值與第一夾角真實值之間的第一差值是否超過第一預設閾值，若超過，則確定第一副天線受到多徑干擾、第二副天線未受到多徑干擾，否則，確定第一副天線未受到多徑干擾、第二副天線受到多徑干擾。可選的，定位裝置63具體用于：第一副天線未受到多徑干擾，獲取第一定位信號與第二定位信號之間的第一差分信息，并根據第一差分信息進行定位；第二副天線未受到多徑干擾，獲取第一定位信號與第三定位信號之間的第二差分信息，并根據第二差分信息進行定位；第一副天線和第二副天線均未受到多徑干擾，獲取第一定位信號與第二定位信號之間的第一差分信息與第一定位信號與第三定位信號之間的第二差分信息，并根據第一差分信息和第二差分信息中的至少一個進行定位。本本發明實施例提供了一種基于北斗衛星的定位系統，該系統通過將長度測量值與短基線的長度真實值之間的差值和預設閾值進行比較，并根據比較結果識別第一副天線、第二副天線是否受到多徑干擾，利用兩個長基線提高定位精度，短基線剔除長基線測量中的實時大誤差，從而提高了定位的可靠性。上述所有可選技術方案，可以采用任意結合形成本發明的可選實施例，在此不再一一贅述。另外，本發明實施例所述的“第一”、“第二”和“第三”僅僅是示例性的，是為了區分三者的不同，此處并非特征。需要說明的是：上述實施例提供的北斗天線陣列以及基于北斗衛星的定位系統在執行基于北斗衛星的定位方法時，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應用中，可以根據需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將基于北斗衛星的定位系統的內部結構劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實施例提供的北斗天線陣列、基于北斗衛星的定位系統與一種基于北斗衛星的定位方法施例屬于同一構思，其具體實現過程詳見方法實施例，這里不再贅述。本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 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