[发明专利]目标位置更新延时的评估方法

说明书

本发明公开了一种目标位置更新延时的评估方法，包括目标位置更新延时的评估建模、对评估建模的量化；所述目标位置更新延时的建模是将目标位置更新延时定义为硬延时和软延时的组合函数，数学模型如所示，其中D表示延时，D_h表示硬延时，D_s表示软延时；所述硬延时定义为按照某种通信协议，位置数据与控制中心或云平台进行通信时经过物理和/或空间拓扑链路产生的延时；所述软延时定义为软件算法层面位置更新间隔导致的延时。本发明所提出的方法解决了当前位置更新延时无法量化评估、或评估不全面的缺陷，显著改善了通信、导航等领域位置更新延时这一指标评估的可行性和量化性，具有较大的理论研究价值和工程实践意义。

技术领域

本发明属于导航与定位技术领域，具体涉及一种目标位置更新延时的评估方法。

背景技术

位置作为导航与定位系统的最终输出，其与姿态和速度共同构成导航解的重要部分。在各种导航与定位系统的应用环境或场景中，常常需要对系统中所关注和获得的目标位置更新信息进行精度、延时、鲁棒性等各种指标评估，以评价不同导航与定位方法或系统的优劣。这里的应用环境或场景包括但不限于空旷的室外环境操场，以及建筑物密集型区域、居民楼、超市、机场大厅、候车室、剧院、地下停车场、森林、峡谷、矿井、隧道等卫星信号拒止环境；目标包括但不限于机、舰、车、人等。

本质上，延时指的是接收信息与发送信息的时间差。与准确的、量化的精度估计不同，目前对目标位置更新延时的估计或者被忽略或者估计得比较粗糙。然而在一些紧急救援、目标位置快速变化或者需要对目标位置信息实时更新的场景下，对目标位置更新延时的估计就显得尤为重要。众所周知，目标位置的传输一般遵循推拉协议，即控制中心发出请求指令来获得目标的位置信息，或者目标按照预定的频率上传位置信息给控制中心，或者是两种方式的结合。已有方法中对目标位置更新延时的估计或者处理手段如下：1)忽略延时，针对静态、准静态或低动态的目标，忽略延时在工程上是近似可行的；2)粗略估计，针对动态目标，借助于高性能参照系统(性能一般需要比待评估系统高一个数量级，高性能指的是低延时)，此时通过平移时间戳，使待评估系统的位置与参照系统的位置输出对齐，时间戳的平移量即为待评估系统位置更新的延时；然而该方法会受到参照系统位置精度的影响，参照系统的位置误差会直接影响待评估系统的延时估计。更值得一提的是，在实际中往往缺少提供准确时间戳和高精度的参照系统，使得对位置更新延时的量化评估变的尤为困难。

综上，当前对目标位置更新延时的估计的难点是缺少可量化的评估方法或评估不全面。为了解决上述问题，本发明提出了一种目标位置更新延时的评估方法，有望弥补该领域的技术空白。

发明内容

为了解决背景技术中所提出的技术问题，本发明的目的在于提供一种目标位置更新延时的评估方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种目标位置更新延时的评估方法，包括以下步骤：

目标位置更新延时的评估建模；

对评估建模的量化；

所述目标位置更新延时的评估建模是将目标位置更新延时定义为硬延时和软延时的组合函数，数学模型如式(1)所示，

其中D表示延时，D_h表示硬延时，D_s表示软延时，表示组合映射关系，表示硬延时和软延时的组合函数；

所述硬延时定义为按照某种通信协议，位置数据与控制中心或云平台进行通信时经过物理拓扑链路和/或空间拓扑链路产生的延时；所述物理拓扑链路产生的延时是指位置数据通过有线方式传输时产生的延时，所述有线方式包括但不限于电缆、光纤等；所述空间拓扑链路产生的延时是指位置数据通过无线方式传输时产生的延时，包括信号反射、折射、绕射和多径效应等影响，所述无线方式包括但不限于3G、4G、5G等组网和通信方式；

所述软延时定义为软件算法层面位置更新间隔导致的延时。