[發(fā)明專利]基于星型網(wǎng)絡(luò)的BDS/GPS廣播式網(wǎng)絡(luò)RTK算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710880447.6
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107797126B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘樹國;王彥恒;張瑞成;尚睿;汪登輝
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G01S19/43
• 分類號: G01S19/43
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

本發(fā)明公開了一種基于星型網(wǎng)絡(luò)的BDS/GPS廣播式網(wǎng)絡(luò)RTK算法，采用Delaunay三角剖分算法將所有基準(zhǔn)站組成三角網(wǎng)，在此基礎(chǔ)上生成由若干個星型網(wǎng)元組成的可控制全區(qū)域的星型網(wǎng)絡(luò)。實時獲取基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)進行網(wǎng)元解算，生成基線大氣誤差。同時，服務(wù)端利用UDP協(xié)議以星型網(wǎng)絡(luò)為單元將主站觀測值、基準(zhǔn)站坐標(biāo)及基線大氣誤差播發(fā)給用戶，用戶根據(jù)自身概略位置與主站位置選擇其所在網(wǎng)元，并對用戶與主站所組成基線的站間單差大氣誤差進行內(nèi)插，將得到的大氣誤差修正至主站觀測值進行基線解算。用戶也可通過雙向通訊上傳概略坐標(biāo)，由服務(wù)端播發(fā)用戶所在網(wǎng)元的差分?jǐn)?shù)據(jù)。同時也支持使用地面設(shè)備、航空飛機或衛(wèi)星等設(shè)備進行差分?jǐn)?shù)據(jù)廣播。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于星型網(wǎng)絡(luò)的BDS/GPS廣播式網(wǎng)絡(luò)RTK算法，特別涉及一種基于星型網(wǎng)絡(luò)的BDS兼容GPS的廣播模式并兼容雙向通訊的網(wǎng)絡(luò)RTK(Real Time Kinematic,實時動態(tài)定位技術(shù))實現(xiàn)技術(shù)，屬于GNSS實時高精度快速定位領(lǐng)域。

背景技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)已成為目前使用最為廣泛的GNSS精密定位技術(shù)之一，可以實時為用戶提供米級、分米級、厘米級等多尺度定位服務(wù)^[1-3]。根據(jù)差分?jǐn)?shù)據(jù)播發(fā)方法，目前，主流的網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)可分為VRS(Virtual Reference Station，虛擬參考站)技術(shù)，MAC(MasterAuxiliary Concept，主輔站)技術(shù)與FKP(Flachen Korrektur Parameter,區(qū)域改正參數(shù))技術(shù)^[4]。

VRS技術(shù)中，用戶首先上傳自身概率坐標(biāo)，CORS(Continuously OperatingReference System，連續(xù)運行參考站系統(tǒng))中心解算軟件(以下簡稱中心軟件)根據(jù)用戶概率位置在用戶附近生成一個虛擬的參考站，用戶與虛擬參考站形成超短基線進行解算。這種技術(shù)的缺點在于：①需要雙向通訊，增加了數(shù)據(jù)時延②當(dāng)用戶位置變化較大時(超過5km)，虛擬參考站會發(fā)生變化，用戶需要重新初始化；③中心軟件需要根據(jù)用戶概略位置為每個用戶生成虛擬參考站信息，限制了用戶容量；④由于使用了虛擬的信息，差分改正信息無法追蹤；⑤雖然VRS技術(shù)本身并未對網(wǎng)元中參考站的數(shù)量進行限制，但是目前的軟件基本上基于三角網(wǎng)實現(xiàn)，缺少冗余信息；⑥大氣誤差處理方式僅由中心軟件決定，使得用戶無法使用更優(yōu)的算法^[4]；⑦需要上傳用戶概略位置信息，暴露了用戶位置，尤其在一些特殊領(lǐng)域，此法甚至不可取，如軍事領(lǐng)域。

MAC技術(shù)支持單雙向通訊，在雙向通訊中，用戶上傳自身概略位置信息，中心軟件根據(jù)用戶位置選擇距用戶最近的參考站作為主參考站，將差分改正信息播發(fā)給用戶；在單向通訊中，用戶需要事先知道自己所處的預(yù)定義網(wǎng)元，然后獲取相應(yīng)的差分改正信息。此技術(shù)在雙向通訊中，仍存在與VRS技術(shù)中①②相同的缺點；在單向通訊中，雖然克服了VRS技術(shù)存在的缺點，但是用戶本身需要事先知道自己所處的網(wǎng)元，這對于用戶來說，實現(xiàn)比較困難，尤其當(dāng)用戶進入陌生的區(qū)域時，幾乎不可能實現(xiàn)；目前使用MAC技術(shù)的軟件在進行網(wǎng)絡(luò)解算時使用了非差算法，參數(shù)多，模型復(fù)雜，使得網(wǎng)元解算效率低，網(wǎng)絡(luò)初始化時間(從開機到可提供網(wǎng)絡(luò)RTK服務(wù))長。

FKP技術(shù)中，中心軟件使用非差算法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)解算，提取非差誤差，并對空間相關(guān)誤差進行區(qū)域建模，將移動站的非差空間相關(guān)誤差參數(shù)化，利用廣播模式進行播發(fā)，流動站根據(jù)這些參數(shù)及自身位置進行實時定位。此技術(shù)的缺點在于：①中心軟件利用非差算法進行網(wǎng)絡(luò)解算，參數(shù)多，模型復(fù)雜，使得結(jié)算效率低，網(wǎng)絡(luò)初始化時間長；②空間相關(guān)誤差模型的建立由中心軟件完成，限制了用戶使用更優(yōu)化的算法。

發(fā)明內(nèi)容