[发明专利]临近空间超压球动态导航网络优化方法及装置

说明书

本发明提供临近空间超压球动态导航网络优化方法及装置，该方法包括：根据所述超压球的空间信息获取超压球导航网络的底层覆盖区域和顶层覆盖区域；对顶层或底层上的超压球进行逐层删减，并在超压球之间的投影边长为最大投影边长时，获得目标区域中的PDOP指标信息并在满足预设要求时，确定底层收缩长度范围、顶层收缩长度范围、投影边长范围；从各范围中获取待评估参数值组，根据待评估参数值组确定超压球数目，根据位置信息和空间信息获得目标区域中PDOP指标信息；根据PDOP指标信息和超压球数目确定综合评价值为预设次数的连续减小时，根据待评估参数值建立超压球导航网络，为指定区域提供高精度导航服务，适用于区域的特定导航，但不限区域面积。

技术领域

本发明涉及导航网络技术领域，尤其涉及一种临近空间超压球动态导航网络优化方法及装置。

背景技术

临近空间是指距离地面20-100km的区域，属于空天间的过渡区，包括大部分平流层、全部中间层和部分电离层。与航空器相比，临近空间飞行器持续工作时间长、覆盖范围大；与航天器相比，临近空间飞行器机动灵活，而且能够持续覆盖目标区域。临近空间平流层的气流运动相对平稳，气流以水平运动为主，尤其是20-25km高度，温度相对恒定，几乎没有上下对流和涡流。在平流层存在准零风层，而且准零风层上下的水平风向相反。因此，临近空间平流层适于部署低速临近空间飞行器用于导航。目前，利用临近空间飞行器构造导航网络，一般采用飞艇，而且假设飞艇保持静止状态。

利用飞艇构造导航网络的主要缺陷和不足如下：

1)飞艇成本高。利用飞艇构造导航网络，平台的控制能力较好，但是平台成本过高，尤其针对广域目标区域构造导航网络时，平台成本大幅度提升。

2)没有有效利用临近空间准零风层的风场特性。采用飞艇构造导航网络，将风场视作影响飞艇定点驻留的阻力，并利用平台本身的能源抵消风场的影响，一方面显著增加了平台本身的成本和复杂度，另一方面直接影响平台长期驻留的持续性。

3)缺乏临近空间导航网络的整体优化。导航网络的平台无论是选择飞艇，还是选择超压球，临近空间飞行器都难以保持完全静止不变，因此针对网络节点运动的导航网络整体优化同样也是不可或缺。

发明内容

本发明提供一种临近空间超压球动态导航网络优化方法及装置，用于解决现有技术中在卫星导航受限场景下的应急导航定位需求不足的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种临近空间超压球动态导航网络优化方法，包括：

获取目标区域内的所有网格点的位置信息，以及获取预设于临近空间中目标平流层内的超压球导航网络中各个超压球的空间信息，其中，所述超压球导航网络为双层Y构型网络；

根据所述超压球的空间信息获取所述超压球导航网络的底层覆盖区域和顶层覆盖区域；

当底层收缩长度和顶层收缩长度为零时，根据所述位置信息和所述空间信息获取目标区域中PDOP指标信息，当PDOP指标信息满足预设要求时，计算超压球之间的最大投影边长；

对顶层或底层上的超压球进行逐层删减，并在超压球之间的投影边长为最大投影边长时，根据所述位置信息和所述空间信息获得目标区域中的PDOP指标信息，当PDOP指标信息满足预设要求时，确定底层收缩长度范围和顶层收缩长度范围，并根据所述底层收缩长度范围和顶层收缩长度范围确定投影边长范围；

从所述底层收缩长度范围、顶层收缩长度范围和投影边长范围中获取待评估参数值组，根据所述待评估参数值组确定超压球数目，根据所述位置信息和所述空间信息获得目标区域中PDOP指标信息；

根据PDOP指标信息和超压球数目确定综合评价值为预设次数的连续减小时，根据待评估参数值建立超压球导航网络。