CN104007457A - 一种基于cors系统的无参数实时定位方法 - Google Patents

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李江卫
白洁
孙伟
王祥
周剑
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Wuhan City Mapping Research Institute
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Wuhan City Mapping Research Institute
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/40—Correcting position, velocity or attitude
    • G01S19/41—Differential correction, e.g. DGPS [differential GPS]

Abstract

本发明公开了一种基于CORS系统的无参数实时定位方法，包括：用户将概略坐标信息发给CORS系统控制中心服务器和用户流动站；服务器将参考站的坐标以及原始观测值等为基础，为用户生成差分改正数据，并发送给用户和用户流动站；用户流动站根据该用户将概略坐标信息和该差分改正数据，利用与用户位置相应的转换参数对差分改正数据进行转换，得到转换后的差分改正数据，并将其发送给用户；用户在接收到转换后的差分改正数据后，结合自身观测数据完成实时定位解算，再根据相应的投影设置得到基于地方坐标基准的平面和高程成果。

Description

一种基于CORS系统的无参数实时定位方法
技术领域
本发明涉及测绘科学技术领域，特别是涉及GNSS连续运行卫星定位服务系统(Constinously Operating Reference Stations)的实时应用。
背景技术
随着计算机技术、通讯技术、GNSS定位技术等的集成应用，基于连续运行卫星参考站网的网络RTK技术可实现长距离条件下的高精度、高可靠性实时定位，因而在我国得到了广泛推广运用。由于CORS定位成果为地心坐标系，而我国历史上采用的坐标系为参心坐标系如1954年北京坐标系、1980西安坐标系，正在启用的2000国家大地坐标系(CGCS2000)虽然也是地心坐标系，但与目前应用最广泛的GPS定位成果(基于WGS-84坐标系)也存在差异，此外我国目前使用的1985国家高程基准(或1956年黄海高程系统)更是与GNSS定位的大地高存在明显的差异，因此通常CORS系统定位的成果不能直接应用，通常需要通过建立特定数学模型采用参数进行转换处理后才能应用。而《中华人民共和国测绘法》明文规定转换参数属于绝密数据，不得泄漏或对外提供。
发明内容
为实现向用户提供基于地方平面坐标系和精密正常高实时定位服务，本发明研制并推导了一种一种基于CORS系统的无参数实时定位方法，采用无参数投影法参数保密算法，用户无需在测量定位终端输入任何转换参数，只需进行必要的投影设置既可直接得到地方平面坐标和1985国家高程基准(或1956年黄海高程系统)成果，同时真正意义上实现了参数保密。
本发明提供的技术方案是：
一种基于CORS系统的无参数实时定位方法，包括：用户将概略坐标信息发给CORS系统控制中心服务器和用户流动站；服务器将参考站的坐标以及原始观测值等为基础，为用户生成差分改正数据，并发送给用户和用户流动站；用户流动站根据该用户将概略坐标信息和该差分改正数据，利用与用户位置相应的转换参数对差分改正数据进行转换，得到转换后的差分改正数据，并将其发送给用户；用户在接收到转换后的差分改正数据后，结合自身观测数据完成实时定位解算，再根据相应的投影设置得到基于地方坐标基准的平面和高程成果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、真正意义上实现参数保密，用户无需在测量定位终端输入参数用户操作简便，只需要投影既可直接、实时得到地方坐标；
2、适用性广，目前市面上主流的定位终端都可以使用，无须改动定位终端软硬件设施，对设备没有要求，支持多种电文改正数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例提供的一种基于CORS系统的无参数实时定位方法的流程图。
具体实施方式
目前国内CORS系统一般采取以下3种方式进行处理：一是不提供基于地方测绘基准的实时定位服务，用户可以得到基于WGS-84的实时定位成果，但必须事后转换后才能应用。由于该方式不能直接得到可以直接应用的平面和高程定位成果，因而限制了CORS系统的应用；二是采用伪参数的方式，即在CORS系统控制控制中心设置伪参数，并对差分改正信息中的参考站坐标进行伪参数转换处理后，重新编码发播给用户，用户端采用与控制中心相对应的伪参数进行转换得到城市地方坐标系平面坐标。该方式虽然不会泄漏真实的转换参数，但通过推导仍可以得到真实参数；三是在CORS系统发播的RTCM3.1格式的差分改正数据中设置转换参数。由于参数写在电文中，可以通过解译解析出参数，存在参数泄露的隐患，而且该方式只适用于支持RTCM3.1电文格式的定位终端，对终端的设备有要求，适用性不广。
本发明通过研制与CORS系统控制中心软件配套的应用软件，将CORS系统发送给用户的差分改正信息截获、解码，将改正信息中的基准站坐标信息提取出来，采用自行研究的算法和流程对其进行处理和转换，并重新编码后发送给用户，使得用户可以得到某一指定坐标系下的平面坐标和高程成果，而无需使用任何转换参数进行基准变换。
下面结合附图详细说明本发明的一种基于CORS系统的无参数实时定位方法。
如附图1所示，图1是本发明实施例提供的一种基于CORS系统的无参数实时定位方法的流程图。该方法包括：
步骤1、用户将概略坐标信息发给CORS系统控制中心服务器和用户流动站：
可选的，用户可以分别将概略坐标信息分别发给CORS系统控制中心服务器和用户流动站；或者可以只发给用户流动站，然后由用户流动站转发给CORS系统控制中心服务器；或者可以只发给CORS系统控制中心服务器，再由CORS系统控制中心服务器转发给用户流动站；再或者用户可以将概略坐标信息发给CORS系统控制中心服务器，用户流动站截获用户的概略坐标信息。
步骤2、服务器将参考站的坐标以及原始观测值等为基础，为用户生成差分改正数据，并以例如CMR、或RTCM等数据格式发送给用户和用户流动站；
类似的，服务器也可以将生成的差分改正数据分别发给用户流动站和用户；也可以先发给用户流动站，再由用户流动站转发给用户；再或者直接发给用户，而由用户流动站截获发给用户的该差分改正数据。
步骤3、用户流动站根据该用户将概略坐标信息和该差分改正数据，利用与用户位置相应的转换参数对差分改正数据进行转换，得到转换后的差分改正数据，并将其发送给用户。
具体而言，步骤3可以具体包括：
①根据接收到的CORS系统发送的差分格式数据和用户自身观测数据完成实时定位；
这里具体可以为：
1、截获用户的信息，存储用户当前概略坐标等，并对该信息不做改动发给控制中心服务器，由CORS系统为用户生成差分改正数据；
2、判断用户所在的区域，选择该区域应使用的转换参数。
②转换。采用参数进行基准转换，得到地方坐标基准下的三维成果。由于转换参数的保密性要求，通常采用真实参数事后进行转换。
③投影(平面)。将转换后的定位成果进行高斯投影，得到基于地方坐标基准的平面和高程成果。
这里具体可以为：
3、截获CORS系统服务器发给用户的差分改正信息，判断是何种改正数；
4、提取差分改正数据中的参考站坐标信息进行处理。得到用户差分改正数据中的参考站坐标后，根据第二步中用户所在区域应使用的转换参数，对该坐标进行转化。最后将转换后的参考站坐标和其他数据进行合并，并按用户所采用的差分格式数据重新进行编码，发送给用户。
步骤4、用户在接收到转换后的差分改正数据后，结合自身观测数据完成实时定位解算，再根据相应的投影设置即可得到基于地方坐标基准的平面和高程成果，从而得到可以直接应用的高精度、高可靠性实时定位成果。
为了举例说明本发明的实现，描述了上述的具体实施方式。但是本发明的其他变化和修改，对于本领域技术人员是显而易见的，在本发明所公开的实质和基本原则范围内的任何修改/变化或者仿效变换都属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (3)

1.一种基于CORS系统的无参数实时定位方法，其特征在于，包括：
用户将概略坐标信息发给CORS系统控制中心服务器和用户流动站；
服务器将参考站的坐标以及原始观测值等为基础，为用户生成差分改正数据，并发送给用户和用户流动站；
用户流动站根据该用户将概略坐标信息和该差分改正数据，利用与用户位置相应的转换参数对差分改正数据进行转换，得到转换后的差分改正数据，并将其发送给用户；
用户在接收到转换后的差分改正数据后，结合自身观测数据完成实时定位解算，再根据相应的投影设置得到基于地方坐标基准的平面和高程成果。
2.根据权利要求1所述的基于CORS系统的无参数实时定位方法，其特征在于，所述用户流动站根据该用户将概略坐标信息和该差分改正数据，利用与用户位置相应的转换参数对差分改正数据进行转换，得到转换后的差分改正数据，并将其发送给用户包括：
根据接收到的CORS系统发送的差分格式数据和用户自身观测数据完成实时定位；采用参数进行基准转换，得到地方坐标基准下的三维成果。
3.根据权利要求2所述的基于CORS系统的无参数实时定位方法，其特征在于，所述根据接收到的CORS系统发送的差分格式数据和用户自身观测数据完成实时定位；采用参数进行基准转换，得到地方坐标基准下的三维成果包括：
判断用户所在的区域，选择该区域应使用的转换参数；
截获CORS系统服务器发给用户的差分改正信息，判断是何种改正数；
提取差分改正数据中的参考站坐标信息进行处理，得到用户差分改正数据中的参考站坐标后，根据用户所在区域应使用的所述转换参数，对该坐标进行转化，并将转换后的参考站坐标和其他数据进行合并，并按用户所采用的差分格式数据重新进行编码，发送给用户。
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