[發明專利]基于GNSS星基地基播發服務和位置服務的方法

有效

• 申請號: 201810147803.8
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108333603B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 范國澤;蔣智;陳亮;董冰全
• 申請（專利權）人: 千尋位置網絡有限公司
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37;G01S19/42
• 代理公司: 上海市海華永泰律師事務所 31302
• 代理人: 包文超

星基播發服務和地基播發服務在實際應用中均有各自的缺陷，本發明立足于提升GNSS終端位置信息的可靠性、可用性、連續性，提供了一種基于GNSS星基地基播發服務定位無縫平滑切換及最優化提供位置服務的策略，同時運行星基增強服務的算法引擎和地基增強服務的算法引擎，兩者可對引擎中的位置信息、模糊度信息等進行互檢，當結果相容時，根據參數精度擇優輸出；當兩者不相容時，根據預先設定的準則重啟其中不合理的引擎。這種處理策略的優勢在于：當網絡信號不穩，或者星基增強信號不穩定時，位置服務信息可由兩個引擎進行平滑切換，而且其中任何一個引擎在重啟時，可由其他引擎通過向其提供高精度的參數先驗信息的方式加速其初始化時間。

技術領域

本發明涉及高精度GNSS衛星定位技術領域，具體涉及一種基于GNSS星基地基播發服務和位置服務的方法。

背景技術

1、GNSS定位原理

全球導航衛星系統GNSS(Global Navigation Satellie System)，包括中國北斗、美國GPS、俄羅斯的GLOANASS和歐洲的GALILEO可為用戶提供全天候的三維坐標和速度以及時間信息。終端通過解析由衛星端發射的電磁波信號，可得到衛星位置、終端與衛星的距離等信息，當同時觀測到4顆及以上的衛星時，即可通過簡單的幾何關系，實現單點定位。

GNSS終端解譯出的觀測值會受到各種誤差源的影響，主要包括：衛星鐘差、衛星軌道誤差、電離層誤差、對流層誤差、接收機鐘差、多路徑效應等。

2、地基增強系統

兩個距離較近的終端同時收到的觀測值受到的大氣延遲以及衛星鐘差、軌道誤差等具有時空相關性，可通過兩者相減，來削弱甚至消除上述部分誤差，從而提高終端定位精度。

地基增強系統就是基于連續運行的永久參考站網(CORS)，生成用戶附近的虛擬觀測數據并通過互聯網的方式發送給用戶進行差分解算，輔助用戶終端提升定位精度，亦即實時動態定位(Real-Time Kinematic，RTK)技術。

3、星基增強系統

星基增強系統是通過全球的地面基準站網對GNSS信號進行連續跟蹤觀測，處理并形成相應的廣域及局域差分改正信息以及完好性信息，通過地球同步軌道衛星播發鏈路向用戶廣播。其中改正信息包含但不局限于：軌道改正數、鐘差改正數、碼偏差、相位偏差、電離層等信息。終端在接收到上述改正數的信息后可用于矯正相應誤差源對于終端觀測值的影響，從而提升終端定位精度，而且可利用完好性信息進行故障排查，亦即精密單點定位(Precise Point Position，PPP)技術。目前星基增強系統主要有：WAAS、EGNOS、TERRASTAR、VERIPOS等。

星基播發服務和地基播發服務在實際應用中均有各自的缺陷。地基增強系統需要依賴于網絡進行差分數據的下發，當用戶量較大，網絡發生阻塞時，定位服務必定受限，當飛機、無人機等位于網絡無法到達的高度后，無法使用地基增強系統的差分服務；星基增強系統受制于播發數據的頻率的限制，其收斂時間弱于地基增強系統服務。另外，如果單一地使用其中之一的服務，在服務中斷進行切換后，位置信息必定會存在不連續的現象，而且也需要一定的收斂時間。

發明內容

本發明立足于星基/地基增強服務的優缺點，提出了多種融合方案，從服務的精度、連續性、可用性、可靠性等維度提供了最優化的位置服務。基于此，本發明采用的技術方案如下：

一種基于GNSS星基地基播發服務和位置服務的方法，包括：

用戶終端同時運行帶有星基增強服務的算法引擎和帶有地基增強服務的算法引擎；

對兩種算法引擎的估計參數進行互檢；

當互檢結果相容時，選擇精度最高的定位信息進行輸出；當互檢結果不相容時，根據預先設定的準則重啟其中不合理的算法引擎。