CN106019331A - 非差改正数分布式处理方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据处理技术，公开了一种非差改正数分布式处理方法及其系统。本发明中，利用基准站的计算能力，将服务器部分数据处理转移至各基准站进行，降低了服务器和基准站间较大的实时数据通讯负担并为服务器分压，达到了载荷均衡的目的。此外，服务器仅需生成各基准站的服务列表并播发给用户端，用户端再而获取相应基准站的数据进行计算，从而避开了服务器的处理性能瓶颈，并提高服务的主动性。

Description

非差改正数分布式处理方法及其系统

技术领域

本发明涉及数据处理技术，特别涉及非差改正数分布式处理方法及其系统。

背景技术

目前我国各地区GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)区域增强网络已经得到了广泛的建设及投入使用，GNSS基准站群组均以集中式传输方式，按照星型拓扑连接架构，与有关数据中心服务器进行数据交互，而服务器亦并发处理以上多个基准站数据，生成有关服务的数据产品进行播发。

基于以上业务模式，当区域增强网络基站数量扩容及升级时，如从几十个站点增加至几百个站点，从单一GNSS系统升级至多模系统时，服务器由此产生的数据处理吞吐量负荷压力及复杂性将呈现指数级别的增长，这对于服务器处理性能本身提出了严峻的挑战；另一方面，基于星型拓扑结构，当一个或多个基准站工作发生故障时，该结构下位置服务模式将受到直接影响，而且该影响无法直接回避及解决。

此外，区域增强的PPP(Precise Point Positioning，精密单点定位)精密定位(或者称为非差型RTK(Real Time Kinematic，载波相位实时动态差分)定位技术)，需使用精密星历、虚拟非差改正数产品进行计算处理，而后者亦需由服务器端进行区域基准站集合的数据处理及信息加工生成播发，并涉及较为复杂的计算流程，如GNSS观测数据质量控制、基准站层面的PPP解算、非差模糊度固定、非差改正数反演及虚拟非差改正数产品加工等一系列环节。

以上处理加工层面，一般以基准站为处理单元，进行并发式信息加工处理，这种集中式处理的模式，缺点在于大规模站点及用户数量下并发压力的应对不足，因此限制了整个区域增强系统可同时服务的用户数量及数据分发扩充使用。

因此，本发明的发明人发现，目前现有技术中还存在以下问题：

a)基准站星状组网结构：过于单一、脆弱，对于大规模并发式数据处理模式而言，任何一个站点的故障瘫痪，将造成基于该网络结构的服务能力、服务质量进一步降低甚至于失效；

b)集中式数据处理模式：目前所有GNSS基准站组合均按照整网所有站点为标准的处理单元，进行有关数据处理及产品加工播发，当大规模基准站组网以及大规模用户并发处理时，该模式将无法保障实际数据产品加工播发的任务执行；

c)基准站网络资源闲置：当前大部分GNSS基准站点，均按照专线专用的建设模式，如SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)、MSTP(Multi-Service Transport Platform，多业务传送平台)等形式，在站点实际运行时，有关网络资源闲置性严重，如网络带宽、网络IP端口等；

d)服务被动式质量控制：按照以上数据处理及服务模式，用户在使用高精度位置服务时，由于中间通过服务器数据平台隔离，往往无法预知系统中特别是基准站端发生的故障，服务器本身需被动获知基准站端状态，缺乏主动性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非差改正数分布式处理方法及其系统，减轻了服务器的负担，实现了载荷均衡。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种非差改正数分布式处理方法，方法包括以下步骤：

服务器将各卫星的精密星历播发给各基准站；

服务器从各基准站获取各卫星的非差实数模糊度，各卫星的非差实数模糊度由各基准站根据相应卫星的精密星历和所采集的观测值解算得到；

服务器根据各卫星的非差实数模糊度和各基准站精确的空间坐标参数，计算得到各卫星的未校准的载波相位延迟值并播发给各基准站，以供各基准站进行相应卫星的非差模糊度固定的计算并提取相应卫星的非差改正数。

本发明的实施方式还公开了一种非差改正数分布式处理系统，系统包括：

播发单元，用于控制服务器将各卫星的精密星历播发给各基准站；

获取单元，用于控制服务器从各基准站获取各卫星的非差实数模糊度，各卫星的非差实数模糊度由各基准站根据相应卫星的精密星历和所采集的观测值解算得到；

计算单元，用于控制服务器根据各卫星的非差实数模糊度和各基准站精确的空间坐标参数，计算得到各卫星的未校准的载波相位延迟值并播发给各基准站，以供各基准站进行相应卫星的非差模糊度固定的计算并提取相应卫星的非差改正数。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

在本发明中，利用基准站的计算能力，将服务器部分数据处理转移至各基准站进行，降低了服务器和基准站间较大的实时数据通讯负担并为服务器分压，达到了载荷均衡的目的。

进一步地，服务器仅需生成各基准站的服务列表并播发给用户端，用户端再而获取相应基准站的数据进行计算，从而避开了服务器的处理性能瓶颈，并提高服务的主动性。

进一步地，使用三个基准站的数据计算虚拟非差改正数，定位更准确，精度更高，服务更可靠。

进一步地，对各基准站鉴权认证后再进行播发，确保整个系统的安全性。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中一种非差改正数分布式处理方法的流程示意图；

图2是本发明第一实施方式中PPP解算的流程示意图；

图3A至3C分别是本发明第二实施方式中三种非差改正数播发的示意图；

图4是本发明第二实施方式中一种非差改正数分布式处理方法的流程示意图；

图5是本发明第二实施方式中一种非差改正数分布式处理方法中用户端计算步骤的流程示意图；

图6是本发明第三实施方式中一种非差改正数分布式处理系统的结构示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明第一实施方式涉及一种非差改正数(Un-Differenced observationCorrections，简称“UDC”)分布式处理方法。图1是该非差改正数分布式处理方法的流程示意图。如图1所示，该非差改正数分布式处理方法包括以下步骤：

在步骤101中，服务器将各卫星的精密星历播发给各基准站。可以理解，精密星历是供卫星精密定位等使用的卫星轨道信息。

此后进入步骤102，服务器从各基准站获取各卫星的非差实数模糊度，各卫星的非差实数模糊度由各基准站根据相应卫星的精密星历和所采集的观测值解算得到。

此后进入步骤103，服务器根据各卫星的非差实数模糊度和各基准站精确的空间坐标参数，计算得到各卫星的未校准的载波相位延迟值并播发给各基准站，以供各基准站进行相应卫星的非差模糊度固定的计算并提取相应卫星的非差改正数。

优选地，上述服务器按照最小二乘参数估计方法来计算得到各卫星的未校准的载波相位延迟值。可以理解，在本发明的其他实施方式中，也可以按照极大似然方法或最小方差估计方法来计算得到各卫星的未校准的载波相位延迟值。

此后结束本流程。

此外，可以理解，每个基准站采集部分卫星的观测值，例如共有32颗卫星，基准站A采集其中的7颗卫星的观测值，基准站B采集其中的9颗卫星的观测值……各基准站在不同位置处可能采集相同卫星的观测值，这些基准站所采集的卫星的观测值包含了所有32颗卫星的观测值。每个基准站根据采集的部分卫星的观测值对部分卫星进行非差改正数的计算。而服务器仅在需要使用到所有32颗卫星的数据时进行中间数据的计算。

在本实施方式的方法中，利用基准站的计算能力，将服务器部分数据处理转移至各基准站进行，降低了服务器和基准站间较大的实时数据通讯负担并为服务器分压，达到了载荷均衡的目的。

可以理解，非差改正数是使用非差模型获得的改正数。在上述步骤102中，各基准站根据相应卫星的精密星历和所采集的观测值进行PPP解算，以得到相应卫星的非差实数模糊度。

PPP解算即精密单点定位技术，区别于传统的载波相位双差模型进行误差消除的精密定位技术，PPP解算通过单个接收机所获取的双频载波相位非差观测值数据，形成消除电离层观测组合，再而结合全球增强系统提供的精密轨道、精密钟差、地球自转改正数据产品，区域对流层精化建模，以及其他各类地球动力学改正模型参数，进行基于接收机或基准站自主的卫星定位模型算法处理，实现分米至厘米级层次的精密定位解算。有别于RTK技术，该技术能够从误差域真正提高定位精度，具有一定的发展前景。PPP解算从目前技术成熟性而言，分为实数模糊度PPP、固定模糊度PPP、区域增强PPP三种，图2示出了实际PPP解算时的所有数据处理流程，从数据输入、参数配置、数据预处理…一直到滤波解算、成果输出。

非差实数模糊度即Ambiguity-float solutions，是进行PPP精密定位解算的前提，能够对实时载波相位观测值进行充分消除。一般而言，卫星导航接收机所输出的载波相位观测值由如下成分构成：

L_u＝ρ_u+c(δt_r+b_r)_u-c(δt^s+b^s)_u+δρ_u，tro-δρ_u,ion-λN_u+ε_u,L (1)

其中L_u为接收机设备观测得到的载波相位观测值，ρ_u为实际的卫星-接收机几何距离，c(δt_r+b_r)_u为长度单位的接收机端钟差及未校准相位偏差，c(δt^s+b^s)_u为长度单位的卫星端钟差及未校准相位偏差，δρ_u，tro为信号传播过程对流层误差量，δρ_u,ion为信号传播过程中电离层误差量，λN_u为长度单位的波长与整周模糊度乘积，ε_u,L为载波相位测量噪声。

除了λN_u一项，其他误差量均能通过模型化或组合进行弱化处理消除，如果不使用模糊度固定技术进行深化处理，λN_u可以简单地通过取整获得，该取整结果即非差实数模糊度。

未校准的载波相位延迟即Un-calibrated Phase Delay(简称“UPD”)。UPD是一种物理量，是卫星及接收机本身信号生成时产生的初始相位偏差，也称之为相位偏差，即(1)式中的b_r、b^s，UPD分为卫星端相位偏差以及接收机相位偏差，通常接收机端的相位偏差可以通过耦合至接收机钟差δt_r，一并作为待估参数处理。因此，该处的UPD特指卫星端相位偏差，一般而言，卫星端UPD可以通过PPP解算中的非差实数模糊度并结合实际的精确基准站坐标，进行参数估计。

非差模糊度固定即Ambiguity-fix solutions，对于PPP解算而言，如若将非差实数模糊度作为初始化数值输入，并结合实际同步的UPD数据产品，能够进一步对λN_u进行固定，即通过一定的算法模型(如LAMBDA方法)，估计出具体的整周模糊度整数解。使得λN_u的估计输出精确度更高，这样能够为进一步地处理非差改正数并播发，奠定有力的技术基础。

可以理解，在本发明的其他实施方式中，改正数也可以是使用差分模型获得的改正数，则需要相应地对基准站进行组网并采用差分方法进行计算。

本发明第二实施方式涉及一种非差改正数分布式处理方法。第二实施方式在第一实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：服务器仅需生成各基准站的服务列表并播发给用户端，用户端再而获取相应基准站的数据进行计算，从而避开了服务器的处理性能瓶颈，并提高服务的主动性。具体地说：

在步骤103后还可以包括以下步骤：

服务器根据各基准站返回的信息，生成各基准站的服务列表并播发给用户端，以供用户端根据服务列表获取相应基准站的非差改正数进行计算，其中服务列表包含各基准站的坐标、IP地址和非差改正数的可用状态。上述服务列表所包含的各基准站的坐标可以是各基准站的概略坐标。

可以理解，在本发明的其他实施方式中，上述服务列表还可以根据需要包括端口、UDC产品等其他信息。

优选地，使用如图3A所示的虚拟非差改正数三角网播发模式(即面连接情况)：在多个基准站进行组网的时候，可按照不规则三角网组网的方式(区域)作为处理单元，用户通过自身位置，搜索位于哪一个三角网区域内，再而根据自身位置与三角网各基准站点的距离长短，确定虚拟非差改正数加权播发。具体地说：

上述服务列表包含按照各基准站所在区域进行划分的多个子服务列表。

则在上述生成服务列表以供用户端获取非差改正数进行计算的步骤中，用户端获取用户端所在区域的子服务列表，并根据该子服务列表获取最邻近的三个基准站的非差改正数；

用户端根据最邻近的三个基准站的非差改正数和坐标以及用户端的坐标，按照最小距离线性插值，计算生成虚拟非差改正数。

使用三个基准站的数据计算虚拟非差改正数，定位更准确，精度更高。

可以理解，对于PPP解算，在模型化消除各类潮汐影响、天线相位偏差/变化、天线相位缠绕等误差影响的前提下，可以建立一个简化的卫星载波相位单频非差观测方程，利用实时精密星历、所固定的非差模糊度以及精确基准站坐标，将转换得到其综合的残差(改正数)dL的表达式：

dL＝L+λN＝δρ_orb+c(δt_r+b_r)-c(δt^s+b^s)+δρ_tro-δρ_ion+ε_L (4)

上式中仅仅包含了对流层、电离层、卫星及接收机硬件延迟等项，以面连接情况的处理方法为例，实际用户在接收到最邻近三个基准站(Delaunay三角网模式)播发的非差改正数，可以进一步进行插值的虚拟化处理。

通过精确基准站坐标约束的PPP固定解及对流层ZTD(ZenithTroposphere Dealy,天顶对流层延迟)精确估计及消除，非差改正数的主成分构成是电离层误差以及硬件延迟，因此可以直接求解：

dL＝δρ_ion+c(b_r-b^s)＝L+λN-δρ_tro-c(δt_r-δt^s)-ε_L(5)

基于(4)式，根据用户端自身的概略位置，对上述三个基准站非差改正数进行线性内插，如下式所示：

$dL=\underset{i=1}{\overset{3}{\Σ}}{\mathrm{\α}}_i({\mathrm{\δ\ρ}}_{i,orb}+c({\mathrm{\δt}}_{i,r}+b_{i,r})+{\mathrm{\δ\ρ}}_{i,tro}-{\mathrm{\δ\ρ}}_{i,ion}+{\mathrm{\ϵ}}_{i,L})-c({\mathrm{\δt}}_i^s+b_i^s)---\left(6\right)$

其中为线性内插系数，特别指出的是由于各站点同一时刻受到的卫星钟差及其硬件延迟影响相同，故此偏差项可从线性内插操作中分离出来；而一般通过三个基准站与流用户平面距离计算，可进行加权均值化操作。

此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，也可以使用如图3B和图3C所示的主辅站播发改正数模式(线连接情况)和单基站播发改正数模式(点连接情况)。

如图3B所示，主辅站播发改正数模式(线连接情况)为在多个基准站进行组网的时候，可按照独立基线(已知点与已知点连接)作为处理单元，用户端通过自身位置，搜索最邻近的基准站编组(基线)，服务器再而根据与基线两端基准站距离的长短，确定主站与辅站组合的改正数加权播发。

如图3C所示，使用单基站播发改正数模式(点连接情况)时，用户与单个基准站形成点对点的连接，这种一对一的方式是最原始的改正数播发模式，一般很少采用，主要在基准站网络瘫痪时，切换成单参考站服务进行播发提供。

作为可选实施方式，上述步骤101前还可以包括以下步骤：

服务器从各基准站接收请求并对各基准站进行鉴权认证。

在步骤101中，服务器将各卫星的精密星历播发给通过鉴权认证的基准站。

对各基准站鉴权认证后再进行播发，可以确保整个系统的安全性。可以理解，在某些特定实例中，也可以不对各基准站进行鉴权认证，直接将各卫星的精密星历播发给各基准站。

由上可以看到，为了解决现有技术缺点及有关显性问题，本发明立足于基准站接收机端移动技术架构，基于分布式任务处理的工作思路，对基准站端进行有关任务分配及信息交互，主要涉及基准站与服务器、基准站与用户端的有关信息交互及处理。本发明的核心思想在于，提供一种面向基准站的非差改正数分布式处理方法，所述分布式处理方法通过将部分解算功能分压至基准站中进行减轻了服务器的负担，实现了载荷均衡。

在本发明中，并不对PPP解算方法、矩阵运算方法、固定模糊度解算方法以及用户的数量等做出限制，本领域技术人员可根据基准站与服务器的数量建立和用户之间的对应关系。以下将参照附图4和附图5对该种非差改正数分布式处理方法进行详细的说明。如图4所示，该非差改正数分布式处理方法包括以下步骤：

步骤1：各基准站进行状态自检，确认就绪后，发送指令至服务器端，请求执行PPP解算，等待任务触发。

步骤2：服务器根据步骤1的输出，进行基准站业务的鉴权认证，通过后将精密星历发送给基准站。可以理解，在某些特定实例中，也可以不进行鉴权认证。

步骤3：各基准站根据步骤2的输出，进行PPP解算处理，并将解算后得到的各卫星非差实数模糊度上传至服务器。

步骤4：服务器根据步骤3的输出，结合各卫星精密星历以及各站点基准站精确坐标，按照最小二乘参数估计方法，计算得到各卫星端的UPD数值并下发给基准站。可以理解，在本发明的其他实施例中，也可以按照极大似然方法或最小方差估计方法来计算各卫星端的UPD数值。

步骤5：各基准站根据步骤4的输出，结合各卫星精密星历及站点精确坐标，进行非差模糊度固定的计算，进而提取各卫星的非差改正数。

步骤6：各基准站将上述非差改正数进行有关编码，存储在高速缓存区，并告知服务器端就绪，等待用户调取指令。可以理解，非差改正数所占容量很小，因此可以存储于高速缓存区中以供用户快速调取。当然，在本发明的其他实施例中，非差改正数也可以存储于其他位置，只要方便用户调取即可。

步骤7：服务器端收集各基准站UDC产品就绪状态，仅需生成各基准站服务状态的小区广播，告知用户有关服务调用的信息列表。

步骤8：用户端根据基准站非差改正数的位置信息，搜索邻近区域的基准站点，进行不规则三角形组网，内插计算生成虚拟非差改正数。可以理解，在某些特定实例中，也可以使用主辅站播发改正数或单基站播发改正数模式。

对于该步骤8，其中涉及流程较为复杂。进一步地，如图5所示，所述的用户指令计算生成虚拟非差改正数，主要包括以下步骤：

步骤8.1：首先进行用户信息验证，如果正确即进行下一步；

步骤8.2：刷新对应的基准站UDC服务列表，找到与用户请求信息匹配的服务列表，即是获取用户所在区域站点资源列表的过程；

步骤8.3：获取最邻近三角形区域基准站的站点资源，即通过与基准站缓存区的信息交互，获取最邻近三个站点的非差改正数数据产品；

步骤8.4：通过内插算法生成虚拟非差改正数，即根据用户及三角形站点坐标，按照最小距离线性插值，计算生成虚拟非差改正数；

步骤8.5：如果没有报错信息，用户端即执行非差型RTK解算任务。

进一步的，所述的基准站服务列表包括坐标、IP地址、端口、UDC产品以及可用状态信息等等。

本发明所提出的非差改正数分布式处理方法，提供了一种移动端计算处理模式，直接解决服务器端大规模数据处理问题，结合基准站接收机的高性能移动计算能力，对其充分利用，将服务器端部分数据处理业务可以巧妙地转移至基准站端进行，降低了服务器与基准站间较大的实时数据通讯负担，为服务器分压，达到载荷均衡的目的。

特别地，本发明将有关虚拟非差改正数产品的处理加工环节，转移至基准站接收机端进行，由基准站端主动处理并生成基于基准站GNSS观测数据的非差改正数产品，而服务器端仅需生成基准站服务的小区广播，告知用户有关服务调用的信息列表，用户端再而根据基准站非差改正数的位置信息，进行三角形组网，计算生成虚拟非差改正数，从而避开了服务器端进行有关数据产品生产播发的处理性能瓶颈，再而达到分布式处理的目的。

可以理解，以上仅为一优选实施例，可以根据需要添加或删除相应步骤并相应改变其中的配置。例如，当改正数是使用差分模型获得的改正数时，则需要相应地对基准站进行组网并采用差分方法进行计算。

本发明的各方法实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可更换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，简称“PAL”)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，简称“PROM”)、只读存储器(Read-Only Memory，简称“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable ROM，简称“EEPROM”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，简称“DVD”)等等。

本发明第三实施方式涉及一种非差改正数分布式处理系统。图6是该非差改正数分布式处理系统的结构示意图。非差改正数是使用非差模型获得的改正数。可以理解，在本发明的其他实施方式中，改正数也可以是使用差分模型获得的改正数，则需要相应地对基准站进行组网并采用差分方法进行计算。

如图6所示，该非差改正数分布式处理系统包括：

播发单元，用于控制服务器将各卫星的精密星历播发给各基准站。

获取单元，用于控制服务器从各基准站获取各卫星的非差实数模糊度，各卫星的非差实数模糊度由各基准站根据相应卫星的精密星历和所采集的观测值解算得到。以及

计算单元，用于控制服务器根据各卫星的非差实数模糊度和各基准站精确的空间坐标参数，计算得到各卫星的未校准的载波相位延迟值并播发给各基准站，以供各基准站进行相应卫星的非差模糊度固定的计算并提取相应卫星的非差改正数。

优选地，上述计算单元用于控制服务器按照最小二乘参数估计方法来计算得到各卫星的未校准的载波相位延迟值。可以理解，在本发明的其他实施方式中，上述计算单元也可以控制服务器按照极大似然方法或最小方差估计方法来计算得到各卫星的未校准的载波相位延迟值。

此外，可以理解，每个基准站采集部分卫星的观测值，例如共有32颗卫星，基准站A采集其中的7颗卫星的观测值，基准站B采集其中的9颗卫星的观测值……各基准站在不同位置处可能采集相同卫星的观测值，这些基准站所采集的卫星的观测值包含了所有32颗卫星的观测值。每个基准站根据采集的部分卫星的观测值对部分卫星进行非差改正数的计算。而服务器仅在需要使用到所有32颗卫星的数据时进行中间数据的计算。

在本实施方式的系统中，利用基准站的计算能力，将服务器部分数据处理转移至各基准站进行，降低了服务器和基准站间较大的实时数据通讯负担并为服务器分压，达到了载荷均衡的目的。

第一实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明第四实施方式涉及一种非差改正数分布式处理系统。第四实施方式在第三实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：服务器仅需生成各基准站的服务列表并播发给用户端，用户端再而获取相应基准站的数据进行计算，从而避开了服务器的处理性能瓶颈，并提高服务的主动性。具体地说：

上述系统还包括生成单元，用于控制服务器在将各卫星的未校准的载波相位延迟值播发给各基准站后根据各基准站返回的信息，生成各基准站的服务列表并播发给用户端，以供用户端根据服务列表获取相应基准站的非差改正数进行计算，其中服务列表包含各基准站的坐标、IP地址和非差改正数的可用状态。上述服务列表所包含的各基准站的坐标可以是各基准站的概略坐标。

可以理解，在本发明的其他实施方式中，上述服务列表还可以根据需要包括端口、UDC产品等其他信息。

优选地，使用如图3A所示的虚拟非差改正数三角网播发模式(即面连接情况)：在多个基准站进行组网的时候，可按照不规则三角网组网的方式(区域)作为处理单元，用户通过自身位置，搜索位于哪一个三角网区域内，再而根据自身位置与三角网各基准站点的距离长短，确定虚拟非差改正数加权播发。

上述服务列表包含按照各基准站所在区域进行划分的多个子服务列表。

则上述用户端获取该用户端所在区域的子服务列表，并根据该子服务列表获取最邻近的三个基准站的非差改正数；

用户端根据最邻近的三个基准站的非差改正数和坐标以及用户端的坐标，按照最小距离线性插值，计算生成虚拟非差改正数。

使用三个基准站的数据计算虚拟非差改正数，定位更准确，精度更高。

此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，也可以使用如图3B和图3C所示的主辅站播发改正数模式(线连接情况)和单基站播发改正数模式。

如图3B所示，主辅站播发改正数模式(线连接情况)为在多个基准站进行组网的时候，可按照独立基线(已知点与已知点连接)作为处理单元，用户端通过自身位置，搜索最邻近的基准站编组(基线)，服务器再而根据与基线两端基准站距离的长短，确定主站与辅站组合的改正数加权播发。

如图3C所示，使用单基站播发改正数模式(点连接情况)时，用户与单个基准站形成点对点的连接，这种一对一的方式是最原始的改正数播发模式，一般很少采用，主要在基准站网络瘫痪时，切换成单参考站服务进行播发提供。

作为可选实施方式，上述系统还包括认证单元，用于控制服务器在将各卫星的精密星历播发给各基准站前从各基准站接收请求并对各基准站进行鉴权认证。

上述播发单元用于控制服务器将各卫星的精密星历播发给通过鉴权认证的基准站。

对各基准站鉴权认证后再进行播发，确保整个系统的安全性。可以理解，在某些特定实例中，也可以不对各基准站进行鉴权认证，直接将各卫星的精密星历播发给各基准站。

第二实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

综上，本发明积极建立了有关分布式数据处理的标准体系，结合基准站接收机端的高性能移动计算能力，将服务器端的部分数据处理任务转移至基准站端进行计算执行，分担服务器端压力，同时使得有关网络服务拓扑结构更加稳健；将虚拟非差改正数的计算任务通过基准站与用户的信息交互，转移至用户端进行。

因此，本发明所提供的“非差改正数分布式处理”方法及其系统，解决了几种现行的技术缺陷：

a)将星状组网拓扑结构，升级至单站多样性的移动组网方式；

b)将集中式数据处理模式，转换至单站分布式移动计算方式；

c)实现虚拟UDC产品播发时，将充分利用基准站端的网络资源；

d)基于上述三点，基准站端在实现有关数据产品计算加工处理、有关实际的状态监控时，可通过网络与用户直接进行互动，提高服务的主动性。

需要说明的是，本发明各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合才是解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述各设备实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种非差改正数分布式处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

服务器将各卫星的精密星历播发给各基准站；

所述服务器从各基准站获取各卫星的非差实数模糊度，所述各卫星的非差实数模糊度由各基准站根据相应卫星的精密星历和所采集的观测值解算得到；

所述服务器根据各卫星的非差实数模糊度和各基准站精确的空间坐标参数，计算得到各卫星的未校准的载波相位延迟值并播发给各基准站，以供各基准站进行相应卫星的非差模糊度固定的计算并提取相应卫星的非差改正数。

2.根据权利要求1所述的非差改正数分布式处理方法，其特征在于，“所述服务器根据各卫星的非差实数模糊度和各基准站精确的空间坐标参数，计算得到各卫星的未校准的载波相位延迟值并播发给各基准站”的步骤后还包括以下步骤：

所述服务器根据各基准站返回的信息，生成各基准站的服务列表并播发给用户端，以供所述用户端根据所述服务列表获取相应基准站的非差改正数进行计算，其中所述服务列表包含各基准站的坐标、IP地址和非差改正数的可用状态。

3.根据权利要求2所述的非差改正数分布式处理方法，其特征在于，“所述服务器根据各基准站返回的信息，生成各基准站的服务列表并播发给用户端”的步骤中，所述服务列表包含按照各基准站所在区域进行划分的多个子服务列表；

所述用户端获取所述用户端所在区域的子服务列表，并根据该子服务列表获取最邻近的三个基准站的非差改正数；

所述用户端根据最邻近的三个基准站的非差改正数和坐标以及所述用户端的坐标，按照最小距离线性插值，计算生成虚拟非差改正数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的非差改正数分布式处理方法，其特征在于，“所述服务器根据各卫星的非差实数模糊度和各基准站精确的空间坐标参数，计算得到各卫星的未校准的载波相位延迟值并播发给各基准站”的步骤中，所述服务器按照最小二乘参数估计方法来计算得到各卫星的未校准的载波相位延迟值。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的非差改正数分布式处理方法，其特征在于，所述“服务器将各卫星的精密星历播发给各基准站”的步骤前还包括以下步骤：

所述服务器从各基准站接收请求并对各基准站进行鉴权认证；

所述“服务器将各卫星的精密星历播发给各基准站”的步骤中，所述服务器将各卫星的精密星历播发给通过鉴权认证的基准站。

6.一种非差改正数分布式处理系统，其特征在于，所述系统包括：

播发单元，用于控制服务器将各卫星的精密星历播发给各基准站；

获取单元，用于控制所述服务器从各基准站获取各卫星的非差实数模糊度，所述各卫星的非差实数模糊度由各基准站根据相应卫星的精密星历和所采集的观测值解算得到；

计算单元，用于控制所述服务器根据各卫星的非差实数模糊度和各基准站精确的空间坐标参数，计算得到各卫星的未校准的载波相位延迟值并播发给各基准站，以供各基准站进行相应卫星的非差模糊度固定的计算并提取相应卫星的非差改正数。

7.根据权利要求6所述的非差改正数分布式处理系统，其特征在于，所述系统还包括生成单元，用于控制所述服务器在将各卫星的未校准的载波相位延迟值播发给各基准站后根据各基准站返回的信息，生成各基准站的服务列表并播发给用户端，以供所述用户端根据所述服务列表获取相应基准站的非差改正数进行计算，其中所述服务列表包含各基准站的坐标、IP地址和非差改正数的可用状态。

8.根据权利要求7所述的非差改正数分布式处理系统，其特征在于，所述服务列表包含按照各基准站所在区域进行划分的多个子服务列表；

所述用户端获取所述用户端所在区域的子服务列表，并根据该子服务列表获取最邻近的三个基准站的非差改正数；

所述用户端根据最邻近的三个基准站的非差改正数和坐标以及所述用户端的坐标，按照最小距离线性插值，计算生成虚拟非差改正数。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的非差改正数分布式处理系统，其特征在于，所述计算单元用于控制所述服务器按照最小二乘参数估计方法来计算得到各卫星的未校准的载波相位延迟值。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的非差改正数分布式处理系统，其特征在于，所述系统还包括认证单元，用于控制所述服务器在将各卫星的精密星历播发给各基准站前从各基准站接收请求并对各基准站进行鉴权认证；

所述播发单元用于控制所述服务器将各卫星的精密星历播发给通过鉴权认证的基准站。