CN104796982B - 一种提升pdt终端定位精度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提升PDT终端定位精度的方法,根据PDT终端所配备卫星定位模块功能的不同,分为两种模式:其一,基站辅助RTD广播模式:PDT终端配备支持RTD技术的卫星定位模块,PDT核心网周期性的从CORS数据中心获取本地区各基站覆盖范围内的卫星定位伪距差分信息,广播给终端由终端自身卫星定位模块计算出精确位置;其二,网络RTK模式:PDT终端配备支持RTK技术的卫星定位模块,PDT终端与PDT基站建立分组数据连接,将自身卫星观测信息通过PDT核心网发送到CORS数据中心,CORS数据中心计算出精确位置并发送给该终端,采用基站辅助RTD广播模式进行定位的PDT终端,其定位精度能提高到亚米级,采用网络RTK模式进行定位的PDT终端,其定位精度提高到厘米级。
Description
技术领域
本发明涉及PDT专用数字集群通信系统以及CORS连续运行卫星定位服务综合系统,特别涉及一种提升PDT终端定位精度的方法,本方法利用CORS系统提升PDT终端定位精度。
背景技术
PDT(Professional Digital Trunking)专用数字集群系统,是我国具有自主知识产权的数字集群通信系统标准,是一种根据中国的国情,注入了中国厂商自主创新因素的全新数字集群体制。
CORS(Continuous Operational Reference System:连续运行卫星定位服务综合系统)是一种卫星定位地面辅助增强网络,是“空间数据基础设施”最为重要的组成部分,可以获取各类空间的位置、时间信息及其相关的动态变化。
常见的PDT终端内置普通卫星定位模块,采用单一卫星定位技术,容易受到卫星星历、星钟以及信号传输产生误差的干扰,普遍定位精度不高,一般为10米左右。
本发明采用RTD实时伪距差分和RTK实时载波相位差分两种定位技术,借助CORS系统提升PDT终端的定位精度。
发明内容
本发明的目的就是为克服现有技术的不足,针对单一卫星定位精度不高的问题,提出一种提升PDT终端定位精度的方法,通过借助CORS系统提升PDT终端的定位精度。
本发明是通过这样的技术方案实现的:一种提升PDT终端定位精度的方法,以 PDT系统、CORS系统为硬件平台实现;其中,PDT系统由PDT核心网、PDT基站以及各类PDT终端组成,PDT基站与PDT核心网通过有线方式连接,PDT终端与PDT基站通过无线方式连接;PDT基站需配备卫星定位模块,或者已知自身位置坐标;PDT终端需配备卫星定位模块,该模块支持RTD定位技术,或者支持RTK定位技术;CORS系统由CORS基准站和CORS数据中心组成,CORS基准站与数据中心之间通过有线连接,数据中心包括数据处理系统、数据播发系统以及用户应用系统;
其特征在于:PDT系统通过核心网与CORS系统的数据中心连接,采用有线连接或无线连接,PDT系统借助CORS网络提升PDT终端的定位精度;
所述方法,根据PDT终端所配备卫星定位模块功能的不同,分为两种模式:基站辅助RTD广播模式和网络RTK模式;
其一,基站辅助RTD广播模式:PDT终端配备支持RTD定位技术的卫星定位模块,PDT核心网周期性的从CORS数据中心获取本地区各基站覆盖范围内的卫星定位伪距差分信息,将其转换为PDT系统内的专用信令,在系统各基站的控制信道或专用业务信道上广播伪距差分值,终端接收此信令之后,输送给自身的卫星定位模块,再由自身卫星定位模块计算出精确的定位信息;
其二,网络RTK模式:PDT终端配备支持RTK定位技术的卫星定位模块,PDT终端与PDT基站建立分组数据连接,将自身卫星观测信息通过PDT基站经PDT核心网发送到CORS数据中心,CORS数据中心计算出该终端的精确位置信息,再通过PDT核心网经PDT基站发送给该终端。
有益效果是:利用CORS系统提升PDT终端定位精度的方法具有的优点是:目前采用单一卫星定位技术的PDT终端的定位精度一般为10米左右,而采用本方法,带有CORS网络,采用基站辅助RTD广播模式进行定位的PDT终端,其定位精度可以提高到亚米级,采用网络RTK模式进行定位的PDT终端,其定位精度可以提高到厘米级。
终端定位精度的提高,对于PDT系统有非常重大的意义。PDT系统主要用于指挥调度,常用于公安、武警等对于时效性有严格要求的场合,得到精确的成员位置信息,结合可视化的地图操作,能够合理优化人员配置,极大提升指挥调度效率,使人民群众生命财产安全得到有力保障。
附图说明
图1、系统连接图;
图2、基站辅助RTD广播模式单次定位流程图;
图3、网络RTK模式单次定位流程图。
具体实施方式
为了更清楚的理解本发明,结合附图和实施例详细描述本发明:
如图1至图3所示, 提升PDT终端定位精度的方法以 PDT系统、CORS系统为硬件平台实现。
图1为系统连接图,PDT系统由PDT核心网、PDT基站以及各类PDT终端组成,PDT基站与PDT核心网通过有线方式连接,PDT终端与PDT基站通过无线方式连接;PDT基站需配备卫星定位模块,或者已知自身位置坐标;PDT终端需配备卫星定位模块,该模块支持RTD定位技术,或者支持RTK定位技术;CORS系统由CORS基准站和CORS数据中心组成,CORS基准站与数据中心之间通过有线连接,数据中心包括数据处理系统、数据播发系统以及用户应用系统。
PDT系统通过核心网与CORS系统的数据中心连接,采用有线连接或无线连接,PDT系统借助CORS网络提升PDT终端的定位精度。根据PDT终端所配备卫星定位模块功能的不同,分为两种模式:基站辅助RTD广播模式和网络RTK模式。
图2为基站辅助RTD广播模式单次定位流程图。该模式中,PDT终端配备支持RTD定位技术的卫星定位模块,PDT核心网周期性的从CORS数据中心获取本地区各基站覆盖范围内的卫星定位伪距差分信息,将其转换为PDT系统内的专用信令,在系统各基站的控制信道或专用业务信道上广播伪距差分值,终端接收此信令之后,输送给自身的卫星定位模块,再由自身卫星定位模块计算出精确的定位信息。
基站辅助RTD广播模式单次定位流程包括如下步骤:
1)CORS网络中各CORS参考站观测卫星,收集卫星观测数据;
2)CORS参考站将收集到的各颗卫星原始观测数据发给CORS数据中心;
3)CORS数据中心根据已知的CORS参考站精确坐标位置,以及CORS参考站观测得到的原始卫星数据,计算差分信息,建立地区差分数据模型;
4)PDT终端通过内置卫星定位模块获得自身初始位置信息;
5)PDT基站将自身位置信息按照PDT内部有线网络通信格式发给PDT核心网;
6)PDT核心网将基站定位信息按照CORS网络通信格式发送给CORS数据中心;
7)CORS数据中心根据PDT基站位置信息,结合地区差分数据模型,计算出适合于该基站覆盖范围内使用的伪距差分信息;
8)CORS数据中心将伪距差分信息按照CORS网络通信格式发给PDT核心网;
9)PDT核心网将伪距差分信息转换为PDT内部有线网络格式,并发送给PDT基站;
10)PDT基站将伪距差分信息转换为PDT空中接口格式,并通过自身控制信道或者专用定位信道广播给该基站覆盖范围内的PDT终端;
11)PDT终端根据自身初始位置信息以及接收到的伪距差分信息,计算出自身精确位置。
图3为网络RTK模式单次定位流程图。该模式中,PDT终端配备支持RTK定位技术的卫星定位模块,PDT终端与PDT基站建立分组数据连接,将自身卫星观测信息通过PDT基站经PDT核心网发送到CORS数据中心,CORS数据中心计算出该终端的精确位置信息,再通过PDT核心网经PDT基站发送给该终端。
网络RTK模式单次定位流程包括如下步骤:
1)CORS网络中各CORS参考站观测卫星,收集卫星观测数据;
2)CORS参考站将收集到的各颗卫星原始观测数据发给CORS数据中心;
3)CORS数据中心根据已知的CORS参考站精确坐标位置,以及CORS参考站观测得到的原始卫星数据,计算差分信息,建立地区差分数据模型;
4)PDT终端通过内置卫星定位模块获得卫星观测信息;
5)PDT终端与PDT基站建立分组数据连接,将自身的卫星观测信息,按照空口分组数据格式发送给PDT基站;
6)PDT基站将终端卫星观测信息转换为PDT内部有线网络通信格式,发给PDT核心网;
7)PDT核心网将终端卫星观测信息按照CORS网络通信格式发送给CORS数据中心;
8)CORS数据中心根据PDT终端卫星观测信息,结合地区差分数据模型,计算出该终端精确位置;
9)CORS数据中心将该终端精确位置按照CORS网络格式发给PDT核心网;
10)PDT核心网将该终端精确位置转换为PDT内部有线网络格式,并发送给PDT基站;
11)PDT基站将该终端精确位置转换为PDT空中接口格式,发送给该PDT终端。
两种模式对比:
基站辅助RTD广播模式,定位精度可达到亚米级,精度较低。CORS数据中心不需要与PDT终端直接通信,仅需要根据基站覆盖范围计算少量差分信息,所需资源较小。该模式采用广播方式向基站覆盖范围内的终端广播差分信息,空中接口传输数据量较少。因而RTD广播模式适合于数量较大且定位精度要求不高的普通终端。
网络RTK模式,定位精度可达厘米级,精度较高。CORS数据中心需要单独为每个终端计算精确位置,消耗资源较大。PDT终端需要将自身卫星观测到的载波相位数据实时发送给CORS数据中心,空中传输数据量较大,而且实时性稍差。因而适合于需要超高定位精度,且移动速度不快的测量用终端。
实际应用中,可以两种模式并存,以基站辅助RTD广播模式为主,可以提高大多数终端的定位精度到亚米级,以网络RTK模式为辅,针对少数需要高精度定位应用的终端。
根据上述说明,结合本领域技术可实现本发明的方案。
Claims (3)
1.一种提升PDT终端定位精度的方法,以 PDT系统、CORS系统为硬件平台实现;其中,PDT系统由PDT核心网、PDT基站以及各类PDT终端组成,PDT基站与PDT核心网通过有线方式连接,PDT终端与PDT基站通过无线方式连接;PDT基站需配备卫星定位模块,或者已知自身位置坐标;PDT终端需配备卫星定位模块,该模块支持RTD定位技术,或者支持RTK定位技术;CORS系统由CORS基准站和CORS数据中心组成,CORS基准站与数据中心之间通过有线连接,数据中心包括数据处理系统、数据播发系统以及用户应用系统;
其特征在于:PDT系统通过核心网与CORS系统的数据中心连接,采用有线连接或无线连接,PDT系统借助CORS网络提升PDT终端的定位精度;
所述方法,根据PDT终端所配备卫星定位模块功能的不同,分为两种模式:基站辅助RTD广播模式和网络RTK模式;
其一,基站辅助RTD广播模式:PDT终端配备支持RTD定位技术的卫星定位模块,PDT核心网周期性的从CORS数据中心获取本地区各基站覆盖范围内的卫星定位伪距差分信息,将其转换为PDT系统内的专用信令,在系统各基站的控制信道或专用业务信道上广播伪距差分值,终端接收此信令之后,输送给自身的卫星定位模块,再由自身卫星定位模块计算出精确的定位信息;
其二,网络RTK模式:PDT终端配备支持RTK定位技术的卫星定位模块,PDT终端与PDT基站建立分组数据连接,将自身卫星观测信息通过PDT基站经PDT核心网发送到CORS数据中心,CORS数据中心计算出该终端的精确位置信息,再通过PDT核心网经PDT基站发送给该终端;
PDT为专用数字集群系统,CORS为连续运行卫星定位服务综合系统,RTD为实时伪距差分定位技术,RTK为实时载波相位差分定位技术。
2.如权利要求1所述一种提升PDT终端定位精度的方法,其特征在于:
PDT终端配置支持RTD定位技术的卫星定位模块时,采用基站辅助RTD广播模式提高自身定位精度,单次定位流程包括如下步骤:
CORS网络中各CORS参考站观测卫星,收集卫星观测数据;
CORS参考站将收集到的各颗卫星原始观测数据发给CORS数据中心;
CORS数据中心根据已知的CORS参考站精确坐标位置,以及CORS参考站观测得到的原始卫星数据,计算差分信息,建立地区差分数据模型;
PDT终端通过内置卫星定位模块获得自身初始位置信息;
PDT基站将自身位置信息按照PDT内部有线网络通信格式发给PDT核心网;
PDT核心网将基站定位信息按照CORS网络通信格式发送给CORS数据中心;
CORS数据中心根据PDT基站位置信息,结合地区差分数据模型,计算出适合于该基站覆盖范围内使用的伪距差分信息;
CORS数据中心将伪距差分信息按照CORS网络通信格式发给PDT核心网;
PDT核心网将伪距差分信息转换为PDT内部有线网络格式,并发送给PDT基站;
PDT基站将伪距差分信息转换为PDT空中接口格式,并通过自身控制信道或者专用定位信道广播给该基站覆盖范围内的PDT终端;
PDT终端根据自身初始位置信息以及接收到的伪距差分信息,计算出自身精确位置。
3.如权利要求1所述一种提升PDT终端定位精度的方法,其特征在于:
PDT终端配备支持RTK定位技术的卫星定位模块时,采用网络RTK模式提高自身定位精度,单次定位流程包括如下步骤:
CORS网络中各CORS参考站观测卫星,收集卫星观测数据;
CORS参考站将收集到的各颗卫星原始观测数据发给CORS数据中心;
CORS数据中心根据已知的CORS参考站精确坐标位置,以及CORS参考站观测得到的原始卫星数据,计算差分信息,建立地区差分数据模型;
PDT终端通过内置卫星定位模块获得卫星观测信息;
PDT终端与PDT基站建立分组数据连接,将自身的卫星观测信息,按照空口分组数据格式发送给PDT基站;
PDT基站将终端卫星观测信息转换为PDT内部有线网络通信格式,发给PDT核心网;
PDT核心网将终端卫星观测信息按照CORS网络通信格式发送给CORS数据中心;
CORS数据中心根据PDT终端卫星观测信息,结合地区差分数据模型,计算出该终端精确位置;
CORS数据中心将该终端精确位置按照CORS网络格式发给PDT核心网;
PDT核心网将该终端精确位置转换为PDT内部有线网络格式,并发送给PDT基站;
PDT基站将该终端精确位置转换为PDT空中接口格式,发送给该PDT终端。
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