具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

通过双星时差频差联合定位技术对目标信号源进行定位时，对时差参数精度和频差参数精度要求较高，例如，若要求定位精度小于100km，时差参数精度需要达到微秒量级，频差参数精度需要达到10mHz。在实际应用中，时差参数精度容易满足要求，然而，由于卫星转发器存在本振漂移引起的频差，以及信号接收设备的信道的差异，导致频差参数精度难以达到要求，从而使得双星时差频差联合定位系统的定位精度较低。三星时差定位虽然不需要测量频差参数，但是，由于需要的卫星数量比较多，在卫星数量受限的情况下不能对目标信号源进行定位。

基于此，本发明实施例提供一种卫星定位方法及设备，只需要测量时差参数，且只需要两颗卫星即可实现对目标信号源的精确定位，能够在卫星数量受限的情况下，使用双星实现较高的定位精度。

图1为本发明实施例提供的卫星定位方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例的方法包括以下步骤：

步骤S101，获取接收机在第一预设时间接收的第一卫星发射的第一下行信号，以及所述接收机接收的第二卫星发射的第二下行信号，其中，所述第一下行信号为所述第一卫星根据目标信号源发射的第一上行信号得到的，所述第二下行信号为所述第二卫星根据所述第一上行信号得到的。

在本发明实施例中，目标信号源发射第一上行信号，该信号被第一卫星接收并转发生成第一下行信号，以及被第二卫星接收并转发生成第二下行信号，第一下行信号和第二下行信号可以被接收机接收。

获取接收机在第一预设时间接收第一下行信号和第二下行信号。第一预设时间为比较短的时间段，在该时间段内，可以假定第一卫星和第二卫星的位置固定不变。第一预设时间的时长可以由技术人员根据经验进行设定，例如，第一时间为1毫秒。

步骤S102，获取所述接收机在第二预设时间接收的所述第一卫星发射的第三下行信号，以及所述接收机接收的所述第二卫星发射的第四下行信号，其中，所述第三下行信号为所述第一卫星根据所述目标信号源发射的第二上行信号得到的，所述第四下行信号为所述第二卫星根据所述第二上行信号得到的。

在本发明实施例中，第一预设时间和第二预设时间之间的时间间隔比较长，从而使第一卫星和第二卫星在第二预设时间的位置与在第一预设时间的位置相比，发生比较大的改变。一种优选的实现方式，第一预设时间与第二预设时间之间的时间间隔大于或等于1小时。例如，获取接收机上午10点至10点1毫秒接收的第一卫星发射的第一下行信号，以及接收机接收的第二卫星发射的第二下行信号，获取接收机上午12点至12点1毫秒接收的第一卫星发射的第三下行信号，以及接收机接收的第二卫星发射的第四下行信号。

第二预设时间为比较短的时间段，在该时间段内，可以假定第一卫星和第二卫星的位置固定不变。第二预设时间的时长可以由技术人员根据经验进行设定，例如，第二时间为2毫秒。第一预设时间和第二预设时间可以相同也可以不相同，本发明实施例不做具体限定。

步骤S103，根据所述第一下行信号和所述第二下行信号确定第一时差。

步骤S104，根据所述第三下行信号和所述第四下行信号确定第二时差。

通过相关检测法根据第一下行信号和第二下行信号确定第一时差，以及根据第三下行信号和第四下行信号确定第二时差，具体的确定方法属于本领域的常用技术手段，不作为本发明实施例的改进，在此不再赘述。

步骤S105，根据所述第一时差和所述第二时差确定所述目标信号源的位置。

在本发明实施例中，根据第一时差可以确定目标信号源与地球表面形成的第一轨迹线，根据第二时差可以确定目标信号源与地球表面形成的第二轨迹线，第一轨迹线和第二轨迹线相交的交点即为目标信号源的位置。

本发明实施例通过第一卫星在第一预设时间发射的第一下行信号和第二卫星在第一预设时间发射的第二下行信号确定第一时差，以及第一卫星在第二预设时间发射第三下行信号和第二卫星在第二预设时间发射的第四下行信号确定第二时差，再通过第一时差和第二时差确定目标信号源的位置，不需要测量频差参数，且只需要两颗卫星即可实现目标信号源的精确位置，从而能够在卫星数量受限的情况下，使用双星实现较高的定位精度。

作为本发明的一个实施例，步骤S105的一种可能的实现方式为：根据以下表达式确定目标信号源的位置：

其中，(x_s1，y_s1，z_s1)为所述第一卫星在所述第一时间的坐标，(x_s2，y_s2，z_s2)为所述第二卫星在所述第一时间的坐标，(x′_s1，y′_s1，z′_s1)为所述第一卫星在所述第二时间的坐标，(x′_s2，y′_s2，z′_s2)为所述第二卫星在所述第二时间的坐标，Δt₁为第一时差，Δt₂为第二时差，Δl为在所述第一时间，所述第一卫星到所述接收机之间的距离与所述第二卫星到所述接收机之间的距离差，Δl′为在所述第二时间，所述第一卫星到所述接收机之间的距离与所述第二卫星到接收机之间的距离差，a为地球长半轴长度，b为地球短半轴长度。

在本发明实施例中，已知接收机的坐标位置(x₀，y₀，z₀)，根据以下表达式确定Δl和Δl′：

图2为本发明实施例提供的卫星定位设备的结构示意图，如图2所示，本发明实施例提供的卫星定位设备20包括：接收机201、至少一个处理器202和存储器203。该卫星定位设备20还包括通信部件204。其中，接收机201、至少一个处理器202和存储器203通过总线205连接。

在具体实现过程中，接收机201用于接收第一卫星发射的第一下行信号、第二卫星发射的第二下行信号、第一卫星发射的第三下行信号、第二卫星发射的第四下行信号。存储器203存储计算机执行指令，以及存储接收机201在第一时间接收的第一下行信号、第二下行信号，以及在第二时间接收的第三下行信号和第四下行信号。

至少一个处理器202执行所述存储器203存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器202执行如上卫星定位设备20所执行的卫星定位方法。

处理器202的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

在上述的图2所示的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application SpecificIntegrated Circuit，简称：ASIC)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。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器。

总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

本申请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中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上卫星定位设备执行的卫星定位方法。

上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。