[發(fā)明專利]基于偽距差分?jǐn)?shù)據(jù)編碼的定位方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410445281.1
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104267418B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫長虹;陳大吾;朱峰;余張民;朱曉婷
• 申請（專利權(quán)）人: 上海北斗衛(wèi)星導(dǎo)航平臺有限公司
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01S19/41
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所31201
• 代理人: 王毓理,王錫麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域的方法及系統(tǒng)，具體是一種DGNSS(差分全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))方法：通過在基準(zhǔn)站連續(xù)觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)，根據(jù)基準(zhǔn)站已知精準(zhǔn)坐標(biāo)，計算出位置增強(qiáng)數(shù)據(jù)，利用位置增強(qiáng)數(shù)據(jù)提高終端定位精度的定位方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

偽距差分定位技術(shù)的基本原理是：偽距差分技術(shù)通過在基準(zhǔn)站連續(xù)觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)，根據(jù)基準(zhǔn)站已知精準(zhǔn)坐標(biāo)，計算出位置增強(qiáng)數(shù)據(jù)，利用位置增強(qiáng)數(shù)據(jù)提高終端定位精度。

當(dāng)前偽距差分的編碼方式主要有兩種，第一種是在基站計算偽距改正數(shù)，通過RTCM2.x(Radio?Technical?Commission?for?Maritime?Services，國際海運(yùn)事業(yè)無線電技術(shù)委員會)數(shù)據(jù)格式播發(fā)，這種方式因終端和基準(zhǔn)站偽距改正數(shù)計算模型不同，以及對星歷使用的問題，對定位精度造成一定程度的影響；第二種是直接通過RTCM3.0播發(fā)偽距載波等信息，在終端計算和運(yùn)用偽距改正數(shù)；而RTCM3.0對于偽距差分算法而言，有大量的冗余數(shù)據(jù)。RTCM3.0中每顆衛(wèi)星包含了兩個波段(北斗三個波段)的偽距，載波相位模糊度，載噪比，鎖定時間等數(shù)據(jù)，其中大部分?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)用于載波相位計算，差分算法只需要其中L1/B1上的偽距值就能完成計算了。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號CN103852774A公開(公告)日2014.06.11，公開了一種GNSS接收器及其用于偽距和位置確定的計算方法。提供用于在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器中計算偽距和位置的方法和設(shè)備。計算衛(wèi)星的第一偽距以用于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器的位置確定。計算衛(wèi)星的第二偽距以用于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器的位置校正。使用第一偽距和第二偽距執(zhí)行差分運(yùn)算以消除誤差。但該技術(shù)無法消除接收機(jī)公共誤差如衛(wèi)星鐘差，星歷誤差等，此外，該技術(shù)定位模塊需要獲得第二偽距，對終端要求更高。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號CN103559805A公開(公告)日2014.02.05，公開了一種基于北斗及慣性導(dǎo)航的高精度3G視頻車載定位系統(tǒng)，包含車載視頻終端和視頻位置服務(wù)監(jiān)控平臺，車載視頻終端的視頻主處理單元連接有行駛記錄單元、3G傳輸單元、定位信號處理單元以及慣性導(dǎo)航處理單元；通過3G傳輸單元與CORS控制中心建立通訊鏈路，接收差分?jǐn)?shù)據(jù)，解算后得到精確的位置信息，該技術(shù)使視頻車載系統(tǒng)不需要額外的接收模塊，利用任何有3G網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域均可快速獲取差分定位信號，具備高精度定位的能力，同時，通過慣性導(dǎo)航處理單元，在北斗信號遮蔽區(qū)域仍可無縫定位，在駕培系統(tǒng)、飛機(jī)場運(yùn)輸、港口運(yùn)輸、停車場誘導(dǎo)、國防車輛運(yùn)輸?shù)确矫鎸⒕哂泻艽髢?yōu)勢。但其使用的RTK數(shù)據(jù)提高定位精度，不僅數(shù)據(jù)量大，同時需要定位終端具有載波相位差分的能力，且對提供RTK數(shù)據(jù)的服務(wù)端性能也有較高的要求，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也較大，這些因素綜合導(dǎo)致其因終端和運(yùn)營成本高而很難大規(guī)模民用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提出一種基于偽距差分?jǐn)?shù)據(jù)編碼的定位方法及系統(tǒng)，可以完全消除衛(wèi)星鐘差及星歷誤差，消除大部分電離層及對流層誤差，只需要獲得偽距，即可以獲得更高的精度；對終端的要求更低，傳輸數(shù)據(jù)量小，更適合民用。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

本發(fā)明涉及一種基于偽距差分?jǐn)?shù)據(jù)編碼的定位方法，通過從基站的增強(qiáng)信息中解析得到的該基站對應(yīng)可見衛(wèi)星的偽距及其精確坐標(biāo)，根據(jù)計算得出的衛(wèi)星離基站的真實距離與基站對應(yīng)可見衛(wèi)星的偽距之差對用戶終端系統(tǒng)與衛(wèi)星之間的偽距進(jìn)行更新，最后基于更新后的偽距和用戶終端系統(tǒng)的當(dāng)前的概要位置信息得到當(dāng)前精確位置。

該定位方法具體包括以下步驟：

步驟1：用戶終端系統(tǒng)與位置增強(qiáng)系統(tǒng)建立連接，并向位置增強(qiáng)系統(tǒng)發(fā)送用戶名密碼以及服務(wù)類型信息；

步驟2：用戶終端系統(tǒng)獲得位置增強(qiáng)系統(tǒng)發(fā)送的ICY?200?OK指令后，向位置增強(qiáng)系統(tǒng)發(fā)送當(dāng)前的概要位置信息；位置增強(qiáng)系統(tǒng)返回增強(qiáng)信息給終端用戶；

步驟3：用戶終端收到增強(qiáng)信息后，通過解析其內(nèi)容，可以獲得基站所有可見衛(wèi)星的偽距Pⁱ及基站的精確坐標(biāo)(X_b，Y_b，Z_b)；

步驟4：用戶終端系統(tǒng)通過其采集的衛(wèi)星星歷，計算出當(dāng)前時刻衛(wèi)星的坐標(biāo)(X_i，Y_i，Z_i)；