[發(fā)明專(zhuān)利]北斗高精度衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110294672.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113031011B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉源翔;杜聰慧;吳海樂(lè);李晶;李陽(yáng);蔡磊磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 交信北斗科技有限公司;中國(guó)交通通信信息中心
• 主分類(lèi)號(hào): G01S19/01
• 分類(lèi)號(hào): G01S19/01;G01S19/38;G01S19/44
• 代理公司: 北京安度修典專(zhuān)利代理有限公司 11424
• 代理人: 楊方成

本發(fā)明提供一種北斗高精度衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)系統(tǒng)，包括衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊、用戶管理平臺(tái)、終端用戶與運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控模塊，衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊用于對(duì)基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)解算處理以獲取區(qū)域增強(qiáng)數(shù)據(jù)信息；用戶管理平臺(tái)用于對(duì)終端用戶進(jìn)行管理與認(rèn)證，以及根據(jù)終端用戶上傳的信息，從區(qū)域增強(qiáng)數(shù)據(jù)信息中選取對(duì)應(yīng)的某格網(wǎng)點(diǎn)虛擬觀測(cè)量作為用戶的差分信息，并將差分信息及格網(wǎng)點(diǎn)的位置坐標(biāo)一起發(fā)送至終端用戶；運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控模塊與衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，用于對(duì)基準(zhǔn)站運(yùn)行狀態(tài)以及區(qū)域增強(qiáng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行監(jiān)控。本發(fā)明通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊只計(jì)算固定數(shù)量的格網(wǎng)點(diǎn)虛擬參考站，跟終端用戶數(shù)不再相關(guān)，耗費(fèi)資源固定，由此可以極大節(jié)省資源成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種北斗高精度衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)RTK定位技術(shù)的實(shí)現(xiàn)步驟可以歸納為以下三點(diǎn)：

首先，基于CORS網(wǎng)絡(luò)的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行基線解算，固定各基線上的模糊度參數(shù)。模糊度參數(shù)的準(zhǔn)確固定決定了各種空間相關(guān)誤差的計(jì)算精度。目前的CORS網(wǎng)絡(luò)參考站間的距離一般較遠(yuǎn)，長(zhǎng)距離基線模糊度的固定是網(wǎng)絡(luò)RTK的關(guān)鍵技術(shù)。

其次，當(dāng)模糊度參數(shù)等到準(zhǔn)確及時(shí)的固定之后，計(jì)算得到修正模型的各項(xiàng)系數(shù)。

最后，數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)用戶的概略位置模擬得到VRS處的最優(yōu)觀測(cè)值，通過(guò)對(duì)空間相關(guān)誤差進(jìn)行模型修正以及對(duì)非空間誤差源采用其它技術(shù)手段和措施予以消除，精確得到誤差改正數(shù)和位置結(jié)果，得到VRS虛擬觀測(cè)值，VRS與用戶間形成短基線，通過(guò)相對(duì)定位解算，最后得到用戶處的精確坐標(biāo)信息。

近些年來(lái)，隨著各領(lǐng)域?qū)Ω呔葘?shí)時(shí)定位技術(shù)不斷深化，提出了更多的需求，世界各地都在CORS基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)方面給予了足夠的關(guān)注，并且投入了大量的資金進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，并且開(kāi)發(fā)出了基于CORS的面向?qū)崟r(shí)定位服務(wù)以及經(jīng)典大地測(cè)量應(yīng)用的多功能系統(tǒng)。

鑒于在實(shí)用性和可行性方面存在的巨大優(yōu)勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)已通過(guò)已有CORS系統(tǒng)得到了充分的驗(yàn)證和改進(jìn)。

VRS（虛擬參考站）系統(tǒng)實(shí)際上一種多基站技術(shù)，其定位過(guò)程是對(duì)CORS網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)參考站數(shù)據(jù)的有效融合，其定位步驟如下：

（1）CORS網(wǎng)絡(luò)中的所有參考站將觀測(cè)得到的原始數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊；

（2）用戶以NMEA?GGA?的形式將概率坐標(biāo)發(fā)送給衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊，衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊據(jù)此產(chǎn)生虛擬參考站；

（3）衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊根據(jù)用戶位置選取一組參考站；

（4）依據(jù)選取參考站基線解算結(jié)果，衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊對(duì)誤差源進(jìn)行分類(lèi)建模計(jì)算，內(nèi)插得到VRS處的各項(xiàng)誤差改正；

（5）將計(jì)算得到的差分改正數(shù)以標(biāo)準(zhǔn)的RTCM協(xié)議發(fā)送給用戶，用戶接收到改正信息完成差分定位。

上述VRS（虛擬參考站）系統(tǒng)進(jìn)行定位存在如下技術(shù)缺陷：（1）用戶需將NMEA形式的坐標(biāo)發(fā)給衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊，衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊據(jù)此產(chǎn)生虛擬參考站，并將差分改正數(shù)發(fā)送給用戶。該方式因衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊根據(jù)用戶位置計(jì)算虛擬參考站，用戶量越大，衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊所需耗費(fèi)的資源越大；（2）不利于分布式部署；（3）支持的用戶數(shù)兩千左右，再擴(kuò)大，單個(gè)軟件已不能支撐；（4）CORS網(wǎng)絡(luò)中所有參考站原始數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊，參考站3個(gè)以上的原始數(shù)據(jù)為保密數(shù)據(jù)，需要發(fā)送到涉密環(huán)境，而該方案衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算模塊需要同時(shí)跟用戶交互，是連接互聯(lián)網(wǎng)的雙向交互環(huán)境，不滿足安全等級(jí)保護(hù)設(shè)計(jì)。

為此，本領(lǐng)域迫切需要研發(fā)出一種定位服務(wù)系統(tǒng)能夠克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明之目的是提供一種北斗高精度衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有精準(zhǔn)定位服務(wù)受硬件資源局限用戶承載能力受限以及不滿足安全等級(jí)保護(hù)設(shè)計(jì)的技術(shù)問(wèn)題。