[發明專利]一種高精度GNSS移動應用增強定位系統及其工作方法

有效

• 申請號: 202210066543.8
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114509792B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 熊先才;楊凱;黃凱;黃健;周志躍;王強;鄭云云;彭海濤;李曉俊;鄧琳
• 申請（專利權）人: 重慶市規劃和自然資源調查監測院;武漢桓參工程科技有限公司
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01S19/12
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務所(普通合伙) 50240
• 代理人: 王宏松

1.一種高精度GNSS移動應用增強定位系統，其特征在于：包括外置GNSS模塊和與外置GNSS模塊藍牙連接的移動設備，所述移動設備里安裝有定位輔助軟件和移動應用，所述定位輔助軟件用于連接CORS服務器，并向CORS服務器接收和發送數據；

所述外置GNSS模塊包括殼體（9），所述殼體（9）的頂部從后到前依次設有GNSS雙頻螺旋天線（1）和開關按鈕（11），所述殼體（9）內設有定位模塊（3）、單片機（4）、蓄電池（5）、無線充電模塊（6）、藍牙模塊（7）、SIM卡槽（13）和位于GNSS雙頻螺旋天線（1）正下方的SMA信號轉接頭（2），所述藍牙模塊（7）連接有位于殼體外側的藍牙天線（8），所述殼體（9）上設有供SMA信號轉接頭（2）伸出的通孔（9a），所述SMA信號轉接頭（2）穿過殼體（9）與GNSS雙頻螺旋天線（1）連接；所述殼體（9）的前側設有用于套在手機（12）上的安裝套（10）；

該系統用于實施一種高精度GNSS移動應用增強定位系統的工作方法，包括：

S1：移動設備開啟藍牙功能，打開定位輔助軟件，獲取當前藍牙連接列表并連接外置GNSS模塊的藍牙設備，啟動移動設備與外置GNSS模塊數據通信；

S1-1：將外置GNSS模塊與移動設備安裝在一起，打開外置GNSS模塊和移動設備的藍牙，并將外置GNSS模塊和移動設備通過藍牙進行連接，以供后續定位數據信息的傳輸；

S1-2：打開移動設備中的定位輔助軟件，在定位輔助軟件中獲取當前的藍牙連接的設備列表和文件列表，確保外置GNSS模塊和移動設備之間藍牙連接成功；并能通過定位輔助軟件打開、查看、發送、處理外置GNSS模塊和移動設備之間藍牙傳輸的數據信息；

S2：在定位輔助軟件內登錄CORS服務器；

S2-1：觸發定位輔助軟件的登錄界面；

S2-2：輸入訪問的CORS服務器的IP地址和端口號，同時將該外置GNSS模塊對應的編號填入設備號一欄；

輸入賬戶名及密碼；

S2-3：觸發獲取掛載點的界面，根據外置GNSS模塊選擇所匹配的RTCM數據格式及其匹配的掛載點，供外置GNSS模塊后續解算差分增強定位位置；

S2-4：登錄CORS服務器賬號，用于將CORS服務器與外置GNSS模塊之間進行數據傳輸；

S3：外置GNSS模塊通過GNSS雙頻螺旋天線（1）實時接收衛星定位信號，并持續向移動設備發送初始的衛星定位數據；

S3-1：外置GNSS模塊的單片機（4）向定位模塊（3）發送持續接收衛星定位信號指令；定位模塊（3）接收到持續接收衛星定位信號指令后，定位模塊（3）根據從GNSS雙頻螺旋天線（1）獲取的低精度的衛星定位信號發送至單片機（4）；

S3-2：外置GNSS模塊的單片機（4）接收到的低精度的衛星定位信號后，通過藍牙模塊（7）向移動設備發送低精度的衛星定位信號的NMEA數據流；

S4：定位輔助軟件將移動設備接收到的初始的衛星定位數據進行解析，并將解析后的數據發送到CORS服務器；

S4-1：移動設備接收到低精度的衛星定位信號的NMEA數據流后，定位輔助軟件向移動設備發出請求訪問該低精度的衛星定位信號的NMEA數據流的數據信息的請求；

S4-2：移動設備接收到定位輔助軟件發出的請求后，根據定位輔助軟件登錄的賬戶信息進行審核，并根據定位輔助軟件當前登錄的賬戶信息中關于外置GNSS模塊的編號與移動設備當前藍牙連接的外置GNSS模塊的編號進行對比；若一致則允許訪問并執行下一步，若不一致，則彈出“無訪問權限”對話框；

S4-3：定位輔助軟件訪問到該低精度的衛星定位信號的NMEA數據流的數據信息后，對該低精度的衛星定位信號的NMEA數據流進行解析；

S4-4：定位輔助軟件將該低精度的衛星定位信號的NMEA數據流進行解析出GGA數據，并將解析出的GGA數據進行保存，保存完畢后，并通過流量數據將解析出的GGA數據上傳至CORS服務器；

S5：CORS服務器將接收到的解析后的數據進行轉碼形成增強改進定位數據包和命令，并將轉碼后的增強改進定位數據包和命令發送至定位輔助軟件；

S5-1：CORS服務器將上傳的GGA數據進行保存，并通過CORS服務器將形成GGA數據轉碼成增強改進定位數據包和命令，即RTCM差分數據流；

S5-2：CORS服務器轉碼成功后，向移動設備發出轉碼成功提示，在定位輔助軟件中進入CORS服務器文件列表界面將轉碼后的RTCM差分數據流進行下載；

S6：定位輔助軟件向外置GNSS模塊傳輸該增強改進定位數據包和命令，外置GNSS模塊接收到增強改進定位數據包和命令結合此時GPS雙頻螺旋天線（1）實時接收的衛星定位信號，形成高精度的NMEA數據流；

S6-1：定位輔助軟件通過藍牙向外置GNSS模塊傳輸該RTCM差分數據流；

S6-2：外置GNSS模塊接收到RTCM差分數據流后，重新獲取當前衛星定位信號；

S6-3：外置GNSS模塊的單片機（4）向定位模塊（3）發送持續接收衛星定位信號指令；定位模塊（3）接收到持續接收衛星定位信號指令后，定位模塊（3）根據從GNSS雙頻螺旋天線（1）獲取的低精度的衛星定位信號發送至單片機（4）；

S6-4：外置GNSS模塊的單片機（4）接收到的低精度的衛星定位信號后，結合接收到增強改進定位數據包和命令，處理形成高精度的NMEA數據流，此時的高精度的NMEA數據流為高精度的CORS差分增強位置數據；

S6-5：外置GNSS模塊將形成的高精度的NMEA數據流通過藍牙模塊（7）向移動設備傳輸；

S7：外置GNSS模塊將形成的高精度的NMEA數據流發送至定位輔助軟件，定位輔助軟件將高精度的CORS差分增強位置數據進行解析，獲取外置GNSS模塊高精度的位置信息，完成高精度定位工作；

S7-1：移動設備接收到高精度的衛星定位信號的NMEA數據流后，定位輔助軟件向移動設備發出請求訪問該高精度的衛星定位信號的NMEA數據流的數據信息的請求；

S7-2：移動設備接收到定位輔助軟件發出的請求后，根據定位輔助軟件登錄的賬戶信息進行審核，并根據定位輔助軟件當前登錄的賬戶信息中關于外置GNSS模塊的編號與移動設備當前藍牙連接的外置GNSS模塊的編號進行對比；若一致則允許訪問并執行下一步，若不一致，則彈出“無訪問權限”對話框；

S7-3：定位輔助軟件訪問到該高精度的衛星定位信號的NMEA數據流的數據信息后，對該低精度的衛星定位信號的NMEA數據流進行解析；

S7-4：定位輔助軟件將該高精度的衛星定位信號的NMEA數據流進行解析出高精度的位置、精度、固定狀態信息，并將解析出的精度的位置、精度、固定狀態進行保存；

S8：定位輔助軟件以廣播消息的形式將高精度位置信息播發給移動應用；

S9：同時，移動設備的自帶的定位芯片也向移動應用發動定位信息，移動應用優先采用定位輔助軟件；當外置GNSS設備連接斷開時，移動應用則自動切換到采用移動設備的自帶的定位芯片發送的定位信息，實現穩定持續定位；

S10：移動設備根據Service配置相互喚醒規則，實現定位輔助軟件和移動應用的前端/后臺切換常駐。