CN108897017A - 一种基于cs构架的室内伪卫星星历更新方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于CS构架的室内伪卫星星历更新方法，其包括以下步骤：S1、获取室外卫星信号，得到在轨卫星的导航电文；S2、根据在轨卫星的导航电文获取在轨卫星的星历信息，作为采集星历；S3、将采集星历与本地缓存星历进行差异化对比得到更新信息；S4、将更新信息广播至伪卫星，完成伪卫星的星历更新。本发明通过客户端和服务器的模式，实时更新了室内伪卫星的星历信息，解决了室内定位中室内外的无缝切换问题。本发明具备实时性高、操作简单、可植入性强和硬件成本低的优点。

Description

一种基于CS构架的室内伪卫星星历更新方法

技术领域

本发明涉及室内导航领域，具体涉及一种基于CS构架的室内伪卫星星历更新方法。

背景技术

随着以卫星为基础的定位服务应用在室外的成功实现，挑战已经逐渐转化为在室内环境下提供此类定位服务。室内定位具有广泛的市场价值，尤其是在大型商业体地下室、会展中心等人口活动密集区域，需要在室内密闭空间内为用户提供导航定位服务。

星历信息是室内外卫星信号一致的基础，为了在室内为用户提供卫星定位导航服务，同时室内外的定位能够无缝衔接，室内伪卫星需要发射与室外在轨卫星一致的卫星信号。所以室内伪卫星的星历信息需要与室外在轨卫星一致。

室外在轨卫星的星历通常由地面控制部分通过地面天线向卫星注入。但是在室内环境下，由于钢筋混泥土的阻挡，伪卫星通常无法获取地面天线注入的星历信息。另一方面，虽然历书的更新周期较长，并且可以近似推算卫星星历。但是推算所得星历准确度不高，难以保证室内外卫星信号的一致性。

Client/Server结构(C/S结构，即本文的CS构架)是大家熟知的客户机和服务器结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client端(客户端)和Server端(服务器端)来实现，可以降低系统的通讯开销。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于CS构架的室内伪卫星星历更新方法解决了室内外卫星信号不一致的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种基于CS构架的室内伪卫星星历更新方法，其包括以下步骤：

S1、获取室外卫星信号，得到在轨卫星的导航电文；

S2、根据在轨卫星的导航电文获取在轨卫星的星历信息，作为采集星历；

S3、将采集星历与本地缓存星历进行差异化对比得到更新信息；

S4、将更新信息广播至伪卫星，完成伪卫星的星历更新。

进一步地，步骤S1的具体方法为：

采用客户端在室外通过卫星接收卡接收室外临空的卫星信号，得到在轨卫星的导航电文。

进一步地，步骤S2的具体方法为：

采用客户端根据U-Blox协议解析得到的在轨卫星的导航电文，进而获取在轨卫星的星历信息，并将得到的在轨卫星的星历信息作为采集星历。

进一步地，步骤S3的具体方法为：

采用客户端将采集星历与本地缓存星历进行差异化对比，检测是否存在更新信息，并根据更新信息更新其内部缓存的星历信息；其中检测指标包括卫星的PRN号、TOW值、IODE值和IODC值；更新信息包括需要更换的卫星号和检测指标。

进一步地，步骤S4的具体方法包括以下步骤：

S4-1、采用客户端通过HTTP标准将更新信息上传至服务器；

S4-2、服务器接收完单次更新信息后，关闭更新信息接口；

S4-3、在服务器中根据更新信息将原缓存数据中需要更新的数据替换为最新数据，并将接收的更新信息以30秒为时间间隔逐一广播至伪卫星管理中心；

S4-4、判断服务器是否将单次更新信息全广播至伪卫星管理中心，若是则进入步骤S4-5，否则继续广播；

S4-5、通过伪卫星管理中心将更新信息播发至各个伪卫星，完成星历的更新，并打开服务器的更新信息接口。

本发明的有益效果为：本发明通过客户端和服务器的模式，实时更新了室内伪卫星的星历信息，解决了室内定位中室内外的无缝切换问题。本发明具备实时性高、操作简单、可植入性强和硬件成本低的优点。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，该基于CS构架的室内伪卫星星历更新方法包括以下步骤：

S1、获取室外卫星信号，得到在轨卫星的导航电文；

S2、根据在轨卫星的导航电文获取在轨卫星的星历信息，作为采集星历；

S3、将采集星历与本地缓存星历进行差异化对比得到更新信息；

S4、将更新信息广播至伪卫星，完成伪卫星的星历更新。

步骤S1的具体方法为：采用客户端在室外通过卫星接收卡接收室外临空的卫星信号，得到在轨卫星的导航电文。

步骤S2的具体方法为：采用客户端根据U-Blox协议解析得到的在轨卫星的导航电文，进而获取在轨卫星的星历信息，并将得到的在轨卫星的星历信息作为采集星历。

步骤S3的具体方法为：采用客户端将采集星历与本地缓存星历进行差异化对比，检测是否存在更新信息，并根据更新信息更新其内部缓存的星历信息；其中检测指标包括卫星的PRN号、TOW值、IODE值和IODC值；更新信息包括需要更换的卫星号和检测指标。

步骤S4的具体方法包括以下步骤：

S4-1、采用客户端通过HTTP标准将更新信息上传至服务器；

S4-2、服务器接收完单次更新信息后，关闭更新信息接口；

S4-3、在服务器中根据更新信息将原缓存数据中需要更新的数据替换为最新数据，并将接收的更新信息以30秒为时间间隔逐一广播至伪卫星管理中心；

S4-4、判断服务器是否将单次更新信息全广播至伪卫星管理中心，若是则进入步骤S4-5，否则继续广播；

S4-5、通过伪卫星管理中心将更新信息播发至各个伪卫星，完成星历的更新，并打开服务器的更新信息接口。

在本发明的一个实施例中，卫星接收卡的输出结果是二进制文件。在步骤S3中，客户端将采集星历按照PRN号进行排序，首先对比内部缓存星历的PRN号是否一致，若不一致则标示需要更新的卫星和更新的内容，同时更新缓存的卫星星历信息；若采集星历的PRN号与缓存星历的PRN号相同，则比较星历信息中的IODE和IODC信息，若不一致则标示需要更新的卫星和更新的内容，同时更新缓存的卫星星历信息；若PRN号相同且IODE和IODC信息一致，则比较采集星历和缓存星历的TOW，若不一致则标示需要更新的卫星和更新的内容，同时更新缓存的卫星星历信息。若PRN号相同且IODE、IODC和TOW信息一致，则表示不需要更新星历，即更新信息为空。

客户端通过HTTP标准将更新信息上传到服务器的上传方式分为两种，第一种是定时传送，每间隔一定时间，上传一次更新信息，若无差异信息，则标明更新信息为空；第二种是突发传送，一旦检测到超过两颗卫星的星历需要更新，则上传更新信息到服务器。

综上所述，本发明通过客户端和服务器的模式，实时更新了室内伪卫星的星历信息，解决了室内定位中室内外的无缝切换问题。本发明具备实时性高、操作简单、可植入性强和硬件成本低的优点。

Claims (5)

1.一种基于CS构架的室内伪卫星星历更新方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、获取室外卫星信号，得到在轨卫星的导航电文；

S2、根据在轨卫星的导航电文获取在轨卫星的星历信息，作为采集星历；

S3、将采集星历与本地缓存星历进行差异化对比得到更新信息；

S4、将更新信息广播至伪卫星，完成伪卫星的星历更新。

2.根据权利要求1所述的基于CS构架的室内伪卫星星历更新方法，其特征在于：所述步骤S1的具体方法为：

采用客户端在室外通过卫星接收卡接收室外临空的卫星信号，得到在轨卫星的导航电文。

3.根据权利要求2所述的基于CS构架的室内伪卫星星历更新方法，其特征在于：所述步骤S2的具体方法为：

采用客户端根据U-Blox协议解析得到的在轨卫星的导航电文，进而获取在轨卫星的星历信息，并将得到的在轨卫星的星历信息作为采集星历。

4.根据权利要求3所述的基于CS构架的室内伪卫星星历更新方法，其特征在于：所述步骤S3的具体方法为：

采用客户端将采集星历与本地缓存星历进行差异化对比，检测是否存在更新信息，并根据更新信息更新其内部缓存的星历信息；其中检测指标包括卫星的PRN号、TOW值、IODE值和IODC值；更新信息包括需要更换的卫星号和检测指标。

5.根据权利要求4所述的基于CS构架的室内伪卫星星历更新方法，其特征在于：所述步骤S4的具体方法包括以下步骤：

S4-1、采用客户端通过HTTP标准将更新信息上传至服务器；

S4-2、服务器接收完单次更新信息后，关闭更新信息接口；

S4-3、在服务器中根据更新信息将原缓存数据中需要更新的数据替换为最新数据，并将接收的更新信息以30秒为时间间隔逐一广播至伪卫星管理中心；

S4-4、判断服务器是否将单次更新信息全广播至伪卫星管理中心，若是则进入步骤S4-5，否则继续广播；

S4-5、通过伪卫星管理中心将更新信息播发至各个伪卫星，完成星历的更新，并打开服务器的更新信息接口。