CN108732599A - 一种全球导航卫星系统地基增强定位方法 - Google Patents

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蔺陆洲
张迪
马长斗
徐天河
孙张振
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    • 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

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Abstract

本发明是一种利用PDT(Professional Digital Trunking)通道进行GNSS改正数据传输，针对特定区域进行区域高精度动态定位的技术。该定位方法包括如下步骤：通过GNSS终端设备实时采集GNSS观测数据；服务器根据接收的GNSS数据流实时解算出GNSS改正数据并将其发送至数据转发平台；数据转发平台对GNSS改正数据重新编码并将其实时发送至包括解码模块和定位模块的GNSS终端设备；GNSS终端设备的解码模块对GNSS改正数据进行解码并传送至定位模块，所述定位模块利用接收到的GNSS观测数据及GNSS改正数据进行实时增强定位解算，以便得到GNSS终端设备的位置信息。

Description

一种全球导航卫星系统地基增强定位方法
技术领域
本发明属于卫星导航定位技术领域，涉及一种全球导航卫星系统(GlobalNavigation Satellite System,GNSS)地基增强定位方法。
背景技术
实时GNSS精密定位增强技术主要由以下五部分组成：1)数据采集部分；2)增强数据解算与存储部分；3)增强数据传输部分；4)数据解算部分；5)数据可视化显示部分。
数据采集部分是指通过GNSS终端设备采集卫星实时观测数据；
增强数据解算与存储部分是指在服务器上对实时GNSS数据流进行解算和存储，实时获取用于增强定位的改正数据；
增强数据传输部分是指通过数传电台等技术手段将实时改正数据发送至GNSS终端设备，以提高GNSS终端设备的定位精度；
数据解算部分是指在GNSS终端设备内部嵌入GNSS实时定位算法，实时利用接收到的改正数据解算出GNSS终端设备的位置信息；
数据可视化显示部分是指GNSS终端设备目标的位置和运动轨迹可在用户端或服务器端实时显示，为用户及数据中心提供位置服务。
PDT(Professional Digital Trunking,专业数字集群)通讯技术实时GNSS改正数据传输技术是具有中国自主知识产权的集群通信标准，着眼未来数字对讲技术发展的方向，可满足多数集群通信行业用户的需求。其充分考虑了中国国情，对国际上的成熟标准技术(如Tetra、P25、DMR、MPT1327等)进行了借鉴及创新设计，遵循高性价比、安全保密、大区制、可扩展和向后兼容的五大原则，有效地解决了多种应急通信网融合通信的问题。利用PDT进行数据传输，数据传输速率为9.6Kb/s，信道间隔为12.5KHz，满足GNSS增强数据的传输和播发。
针对特定区域厂区动态定位载体设备系统实时GNSS精密定位增强关键技术，由于技术及工程需求限制，GNSS增强数据在厂区内难以从其他渠道如网络获取，因此改正数据只可在服务中心通过网络获取。因此，迫切需要一种能够提高特定区域作业人员的GNSS定位精度的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种全球导航卫星系统地基增强定位方法，能够提高特定区域作业人员的GNSS(包括北斗)的定位精度。
本发明提供一种全球导航卫星系统GNSS地基增强定位方法，包括如下步骤：
步骤1：通过GNSS终端设备实时采集GNSS观测数据；
步骤2：服务器根据接收的GNSS数据流实时解算出GNSS改正数据并将生成的GNSS改正数据发送至数据转发平台；
步骤3：数据转发平台按照通信协议格式对GNSS改正数据重新编码，并利用该通信协议将GNSS改正数据实时发送至包括解码模块和定位模块的所述GNSS终端设备；
步骤4：GNSS终端设备的解码模块按照指定格式对接收到的GNSS改正数据进行解码，并传送至定位模块，所述定位模块利用接收到的GNSS观测数据及GNSS改正数据进行实时增强定位解算，以便得到所述GNSS终端设备的位置信息。
优选地，GNSS终端设备中的GNSS天线为测量型天线，能够接收GNSS伪距及载波相位观测值。
优选地，该定位方法还包括步骤5：将GNSS终端设备的位置信息及运动轨迹显示在服务器上，以便所述服务器对所述GNSS终端设备进行实时位置服务和监控。
优选地，所述通信协议采用广播形式的专业数字集群PDT通信标准协议，所述GNSS改正数据包括实时卫星轨道、实时卫星钟差和非标定相位延迟中的至少一种。
优选地，所述定位模块的定位方式为信号增强形式下的多系统组合的动态精密单点定位模式。
优选地，所述GNSS改正数据根据用户需求、在自主协议下被实时不间断地对外广播，且所述GNSS终端设备也实时不间断地接收所述GNSS改正数据。
本发明相比现有技术具有如下有益效果：
特定用户在一定区域范围内，首次利用行业现有PDT通道进行GNSS改正数据的接收和发送，实现了高精度定位服务。
现有的GNSS终端设备的GNSS卫星信号数据采集天线升级为精度更高的GNSS测量型天线设备，提高了终端设备接收GNSS信号的质量，为高精度定位提供了更优的基础观测数据。
在本发明中，利用了行业特有的广播集成通讯技术、数据编码技术及多系统GNSS组合定位技术，因此，具有较高的经济性和实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的增强定位方法的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图进行简单介绍。
图1为本发明实施例的GNSS地基增强定位方法的流程示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的增强定位方法的实施例。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括对在此记载的实施例做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
根据本发明的技术方案，利用PDT广播通讯技术对移动终端设备进行实时改正数据的播发，提高移动终端设备的定位精度。
参见附图，现结合一实例对本发明作进一步描述。
参见图1，服务器通过网络实时获取GNSS改正数据，如卫星轨道orb、卫星钟差clk、非标定参数upd等。
在服务器上搭建实时GNSS数据流解算软件，实时解算出用于增强定位的GNSS改正数据并存储，其次，将生成的改正数据通过网络实时发送至数据转发平台。
数据转发平台首先按照PDT协议格式将GNSS改正量重新编码，并架设广播站台，实时对外广播。
特定区域作业人员的手持GNSS终端设备包括解码模块和高精度GNSS定位模块，解码模块按照指定格式对接收到的实时数据流进行解码分析，剔除粗差后交付给高精度GNSS定位计算模块，用于辅助定位。高精度GNSS定位计算模块利用GNSS终端设备从人造卫星实时采集到的GNSS观测数据和接收到的GNSS改正数据，根据多系统组合定位算法进行实时增强定位解算，以实现动态高精度定位。
为了优化终端采集数据的质量，可以更新终端GNSS卫星信号数据采集天线，采用精度更高的GNSS测量型天线设备，并设计适用于现有终端设备的GNSS天线模型。
另外，还可以进行定位精度质量分析，显示移动载体位置，和优化三维位置信息。
本发明通过利用广播集群通信标准协议，对GNSS改正量进行压缩，重新对GNSS改正数据进行编码，利用广播的形式实现GNSS改正数据的实时发送，并在动态载体接收机上加入实时解码模块，实现动态载体的高精度定位，满足了特定用户对高精度定位的要求。
本发明的增强定位方法提高了特定区域移动终端设备的定位精度，相当于提高了特定区域作业人员的监控和定位精度，从而更优的进行特定区域的位置服务。
以上对本发明的增强定位方法的实施方式进行了说明。对于本发明的增强定位方法的具体特征可以根据上述披露的特征的作用进行具体设计，这些设计均是本领域技术人员能够实现的。而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据本发明的目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明的目的为准。

Claims (6)

1.一种全球导航卫星系统GNSS地基增强定位方法，包括如下步骤：
步骤1：通过GNSS终端设备实时采集GNSS观测数据；
步骤2：服务器根据接收的GNSS数据流实时解算出GNSS改正数据并将生成的GNSS改正数据发送至数据转发平台；
步骤3：数据转发平台按照通信协议格式对GNSS改正数据重新编码，并利用该通信协议将GNSS改正数据实时发送至包括解码模块和定位模块的所述GNSS终端设备；
步骤4：GNSS终端设备的解码模块按照指定格式对接收到的GNSS改正数据进行解码，并传送至定位模块，所述定位模块利用接收到的GNSS观测数据及GNSS改正数据进行实时增强定位解算，以便得到所述GNSS终端设备的位置信息。
2.根据权利要求1所述的GNSS地基增强定位方法，其中所述GNSS终端设备中的GNSS天线为测量型天线，能够接收GNSS伪距及载波相位观测值。
3.根据权利要求1所述的GNSS地基增强定位方法，还包括
步骤5：将GNSS终端设备的位置信息及运动轨迹显示在服务器上，以便所述服务器对所述GNSS终端设备进行实时位置服务和监控。
4.根据权利要求1所述的GNSS地基增强定位方法，其中，所述通信协议采用广播形式的专业数字集群PDT通信标准协议，所述GNSS改正数据包括实时卫星轨道、实时卫星钟差和非标定相位延迟中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的GNSS地基增强定位方法，其中，所述定位模块的定位方式为信号增强形式下的多系统组合的动态精密单点定位模式。
6.根据权利要求1所述的GNSS地基增强定位方法，其中，所述GNSS改正数据根据用户需求、在自主协议下被实时不间断地对外广播，且所述GNSS终端设备也实时不间断地接收所述GNSS改正数据。
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