CN108989975A - Cors定位服务方法、存储介质及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
一种CORS定位服务方法,包括:获取终端的当前概略位置信息,根据所述当前概略位置信息确定当前服务子网;获取所述当前服务子网中的各CORS站的位置信息及观测数据;当检测到当前服务子网中的第一CORS站的观测数据丢失时,根据各第二CORS站的观测数据和所述当前服务子网中的各CORS站的位置信息,确定第一CORS站虚拟观测数据;所述第二CORS站为所述当前服务子网的各CORS站中、除了所述第一CORS站的其他CORS站;根据所述第一CORS站虚拟观测数据、所述当前服务子网中各第二CORS站的观测数据以及所述当前概略位置信息,确定服务数据,并将所述服务数据发送至所述终端。通过上述方法,当当前服务子网中某个CORS站出现偶发性数据中断时,也不会出现CORS子网服务中断或变更的问题。
Description
技术领域
本申请涉及定位技术领域,特别是涉及一种CORS定位服务方法、存储介质及计算机设备。
背景技术
CORS(Continuously Operating Reference Stations,连续运行参考站)系统采用的是网络RTK技术。网络RTK也称多站RTK(Real-time kinematic,实时动态),是近年来在常规RTK(单站RTK)基础上建立起来的一种新技术。通常在一个区域内建立多个(一般为三个或三个以上)的GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)基准站(CORS站),对该区域构成网状覆盖(CORS网),并以这些基准站中的一个或多个为基准计算和发播GNSS差分信息,从而对该地区内的GNSS用户进行实时改正的定位方法。
现有的CORS服务系统,基于区域内已有的CORS站(或CORS网)为基准,进行CORS系统误差计算和提供系统服务。当区域内某个参与计算的CORS站出现偶发性数据中断时,则需变换基准站重新组网进行改正数计算,从而引发CORS子网服务中断或变更等问题,导致系统用户定位不稳定或重新初始化。
发明内容
基于此,有必要针对当区域内某个参与计算的CORS站出现偶发性数据中断时,会导致CORS子网服务中断或变更的问题,提供一种CORS定位服务方法、存储介质及计算机设备。
一种CORS定位服务方法,包括:获取终端当前概略位置信息,根据所述终端当前概略位置信息确定当前服务子网;
获取所述当前服务子网中的各CORS站的位置信息及观测数据;
当检测到当前服务子网中的第一CORS站的观测数据丢失时,根据第二CORS站的观测数据和所述当前服务子网中的各CORS站的位置信息,确定第一CORS站虚拟观测数据;所述第二CORS站为所述当前服务子网中、除了所述第一CORS站的其他CORS站;
根据所述第一CORS站虚拟观测数据、所述当前服务子网中其它CORS站的观测数据以及所述终端当前概略位置信息,确定服务数据;将所述服务数据发送至终端。
在其中一个实施例中,根据各第二CORS站的观测数据和所述当前服务子网中的各CORS站的位置信息,确定第一CORS站虚拟观测数据,包括:
根据所述各第二CORS站的观测数据和各第二CORS站的位置信息,确定所述第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据;
根据所述第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据和所述第一CORS站的位置信息,确定所述第一CORS站虚拟观测数据。
在其中一个实施例中,根据所述各第二CORS站的观测数据和各第二CORS站的位置信息,确定所述第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据包括:
根据所述当前服务子网中的各第二CORS站的位置信息,确定各第二CORS站的误差数据;
根据各第二CORS站的误差数据确定第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据。
在一个实施例中,服务数据包括:终端当前概略位置的误差数据和改正数,或者终端的虚拟参考站观测数据。
在一个实施例中,误差数据包括载波相位和/或伪距综合误差。
在一个实施例中,在获取终端的当前概略位置信息之前还包括步骤:获取CORS系统中的各CORS站的相关信息,根据CORS系统中的各CORS站的相关信息对各CORS站进行子网分割;所述CORS系统中的各CORS站的相关信息包括:各CORS站的位置信息和数量信息。
在一个实施例中,在所述获取所述当前服务子网中的各CORS站的位置信息及观测数据之后,还包括步骤:对所述当前服务子网中的各CORS站的观测数据进行完整性检查。
在一个实施例中,所述完整性检查包括:对所述观测数据的完整率、周跳比以及多路径误差数据进行质量检测。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法。
上述CORS定位服务方法、可读存储介质及计算机设备,根据接收到的终端发送的当前概略位置信息,确定当前服务子网;并获取当前服务子网的各CORS站的位置信息和观测数据;当检测到当前服务子网中的一个CORS站的观测数据丢失时,根据当前服务子网中的其他CORS站的观测数据以及当前服务子网中各CORS站的位置信息,确定该丢失数据的CORS站的虚拟观测数据,并根据该丢失数据的CORS站虚拟观测数据、当前服务子网中其他CORS站的观测数据以及终端概略位置信息确定服务数据。通过上述方法,当区域内某个参与确定服务数据的CORS站出现偶发性数据中断时,也不会出现CORS子网服务中断或变更的问题。
附图说明
图1为一个实施例中CORS定位服务方法的流程示意图;
图2为一个实施例中确定第一CORS站的第一CORS站虚拟观测数据的步骤的流程示意图;
图3为另一个实施例中CORS定位服务方法的流程示意图;
图4为一个具体实施例中CORS系统结构示意图;
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种CORS定位服务方法,包括步骤S110至步骤S140。
步骤S110,获取终端的当前概略位置信息,根据所述当前概略位置信息确定当前服务子网。
其中,终端当前概略位置为终端当前的没有经过误差修正的定位信息。当前服务子网为根据终端当前概略位置信息在所有CORS子网中选取的能为用户提供更好服务的CORS子网。
在一个实施例中,终端进行单点定位得到当前概略位置,并将当前概略位置发送给CORS系统中心。单点定位技术(precise point positioning,PPP)采用单台GNSS接收机,利用国际GNSS服务组织(International GNSS Service,IGS)提供的精密星历和卫星钟差,基于载波相位观测值可实现毫米至分米级高精度定位。
在一个实施例中,根据终端当前概略位置信息确定当前服务子网具体可以是根据终端概略位置信息,选择一个保证终端处于其中的CORS子网,或者与终端距离较近的CORS子网作为当前服务子网。
步骤S120,获取所述当前服务子网中的各CORS站的位置信息及观测数据。
其中,当前服务子网中的各CORS站的位置信息为各CORS站的精准位置信息;当前服务子网中的各CORS站的观测数据为GNSS观测数据。各CORS站通过有线或无线网络将观测数据发送给CORS系统中心。
在一个实施例中,在获取到各CORS站的观测数据后还包括步骤:对所述当前服务子网中的各CORS站的观测数据进行完整性检查。在一个具体实施例中,完整性检查包括:对观测数据的完整率、周跳比以及多路径误差数据进行质量检测。在其它实施例中,完整性检查还可以包括对观测数据进行的其他检查。
步骤S130,当检测到当前服务子网中的第一CORS站的观测数据丢失时,根据各第二CORS站的观测数据和所述当前服务子网中的各CORS站的位置信息,确定第一CORS站虚拟观测数据;所述第二CORS站为所述当前服务子网的各CORS站中、除了所述第一CORS站的其他CORS站。
在本申请实施例中,将观测数据丢失了的CORS站命名为第一CORS站,而在实际情况中,当前服务子网中的任何一个CORS站都有可能是第一CORS站,因此在此并不具体限定第一CORS站是当前服务子网中的哪一个CORS站。同样地,第二CORS站也有可能是当前服务子网中任何CORS站,因此对于第二CORS站也不具体限定。
第一CORS站虚拟观测数据是对第一CORS站丢失的观测数据进行虚拟得到的观测数据,具体是根据当前服务子网中各CORS站的位置信息和各第二CORS站的观测数据虚拟出第一CORS站虚拟观测数据。
在一个实施例中,还可以对第一CORS站丢失数据的时间进行判断,当第一CORS站丢失数据的时间小于阈值时,则采用虚拟第一CORS站的第一CORS站虚拟观测数据的方法为用户提供服务;而当第一CORS站丢失数据的时间大于等于阈值时,则重新组建新的CORS子网,为用户提供服务。从而提高用户得到的服务数据的准确度。
在一个实施例中,如图2所示,根据各第二CORS站的观测数据和所述当前服务子网中的各CORS站的位置信息,确定第一CORS站的第一CORS站虚拟观测数据,包括步骤S121至步骤S122。
步骤S121,根据所述各第二CORS站的观测数据和各第二CORS站的位置信息,确定所述第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据。
在一个实施例中,根据所述当前服务子网中的各第二CORS站的观测数据和各第二CORS站的位置信息,确定所述第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据包括:
根据所述各第二CORS站的位置信息,确定各第二CORS站的误差数据;根据各第二CORS站的误差数据确定第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据。
其中,各第二CORS站的误差数据包括各第二CORS站与时间和空间相关的误差数据,第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据为虚拟的第一CORS站与时间和空间相关的误差数据。在一个实施例中,误差数据包括载波相位、伪距综合误差或者载波相位和伪距综合误差,还可以计算各误差数据对应的改正数信息。
在一个实施例中,根据各第二CORS站的误差数据确定第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据具体包括:判断第一CORS站与各第二CORS站的位置关系。第一CORS站与各第二CORS站的位置关系包括外部或内部。当第一CORS站位于各第二CORS站的内部时,采用内插模型计算第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据;当第一CORS站位于各第二CORS站的外部时,则采用外推模型计算第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据。
其中,内插模型和外推模型可以是现有技术中任何一种可以实现内插或外推的模型。
步骤S122,根据所述第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据和所述第一CORS站的位置信息,确定所述第一CORS站虚拟观测数据。
步骤S140,根据所述第一CORS站虚拟观测数据、所述各第二CORS站的观测数据以及所述当前概略位置信息,确定服务数据,并将所述服务数据发送至所述终端。
在一个实施例中,服务数据包括:终端当前概略位置的误差数据和改正数,或者终端的虚拟参考站观测数据。
其中,确定哪一种服务数据,根据用户的选择决定。终端当前概略位置的误差数据和改正数包括载波相位及载波相位改正数、伪距综合误差及伪距综合误差改正数,或者载波相位、伪距综合误差以及载波相位、伪距综合误差改正数。终端的虚拟参考站观测数据为虚拟的一套与终端的当前概略位置距离很近的虚拟参考站的观测数据。
在一个实施例中,虚拟参考站的坐标确定可以是:将终端单点定位得到的坐标作为虚拟参考站的坐标。
上述CORS定位服务方法,根据接收到的终端发送的当前概略位置信息,确定当前服务子网;并获取当前服务子网的各CORS站的位置信息和观测数据;当检测到当前服务子网中的一个CORS站的观测数据丢失时,根据当前服务子网中的其他CORS站的观测数据以及当前服务子网中各CORS站的位置信息,确定该丢失数据的CORS站的虚拟观测数据,并根据该丢失数据的CORS站虚拟观测数据、当前服务子网中其他CORS站的观测数据以及终端概略位置信息确定服务数据。通过上述方法,当区域内某个参与确定服务数据的CORS站出现偶发性数据中断时,也不会出现CORS子网服务中断或变更的问题。
在本申请实施例中,误差数据包括载波相位、伪距综合误差,或者载波相位和伪距综合误差。最终选择计算哪一种误差,根据用户的选择决定;载波相位的精度较高,伪距综合误差的精度较低;若用户选择了载波相位,则在计算载波相位数据的过程中还需要对模糊度进行处理。误差数据包括CORS系统中各CORS站的误差数据、第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据以及终端当前位置的误差数据。
在一个实施例中,还可以根据误差数据计算与误差数据对应的改正数。在一个实施例中,误差数据是由CORS系统中心的误差处理模块计算得出。
在一个实施例中,如图3所示,在获取终端的当前概略位置信息之前还包括步骤S310:获取CORS系统中的各CORS站的相关信息,根据CORS系统中的各CORS站的相关信息对各CORS站进行子网分割;所述CORS系统中的各CORS站的相关信息包括:各CORS站的位置信息和数量信息。
其中,CORS系统中的各CORS站为CORS网中所有的CORS站,包括当前服务子网和非当前服务子网中的各CORS站。
在一个实施例中,组建的子网为德洛内(Delaunay)三角网,德洛内三角网是一系列连续的但不重叠的三角形的集合,而且这些三角形的外接圆不包含这个面域的其他任何点。德洛内三角网具有数据结构简单,冗余度小,存储效率高,可适应各种分布密度数据的特点。一个具体实施例中采用逐点插入算法进行三角网构建,具体方法步骤为:
1)遍历所有散点,求出点集的包容盒,得到作为点集凸壳的初始三角形并放入三角形链表;
2)依次插入点集中的散点,在三角形链表中找出其外接圆包含插入点的三角形,删除影响三角形的公共边,将插入点同影响三角形的全部顶点连接起来,从而完成一个点在Delaunay三角形链表中的插入;
3)根据优化准则对局部新形成的三角形进行优化,将形成的三角形放入Delaunay三角形链表;
4)循环执行第2步,直到所有散点插入完毕。
在一个实施例中,可以在对CORS系统中的各CORS站进行子网分割之后,获取CORS系统中的各CORS站的观测数据,对各CORS站的观测数据进行完整性检查。然后对处理各CORS站的观测数据,获得各CORS站与时间和空间相关的误差数据。
在一个具体实施例中,CORS系统由n个CORS站Bi(i=1,2,…,n,n≥3)组成。以计算各CORS站的伪距综合误差为例,计算方式具体包括以下步骤:
对于CORS站Bi,若观测了卫星l,以伪距观测值为例,可得到非差观测方程为:
其中,为CORS站Bi的伪距观测值,为卫星l到CORS站Bi的几何距离,为伪距综合误差。由公式(1)可得基准站Bi对卫星l的非差伪距综合误差计算方程为:
以上是以CORS站Bi和卫星l为例得到的非差伪距综合误差,同样,对于CORS站Bj和卫星k,同样可以得到类似的非差伪距综合误差:
这里,还可以在公式(2)和公式(3)基础上求双差误差,可得CORS站Bi和Bj对卫星l和k的双差伪距综合误差:
伪距综合误差的改正数为对伪距双差伪距综合误差取反,具体为:
需要说明的是,上述求解双差伪距综合误差和改正数的过程,同样适用于求解载波相位双差综合误差和改正数。
其中,λ为载波波长,为载波相位观测值,以周为单位,N为载波相位模糊度,以周为单位,R为几何距离,δ为综合误差。
由公式(6),可得载波相位双差综合误差为,
载波相位改正数为:
在一个具体实施例中,上面所说的综合误差可以进一步分解为频率无关误差(如对流层误差)和频率相关误差(如电离层误差)。
在一个具体实施例中,如图4所示,为一CORS系统结构示意图,已知n个CORS站Bi(i=1,2,…,n,n≥3),其中CORS站Bc数据丢失。M为用户站,A为根据终端位置虚拟的参考站。以非差伪距为例,由步骤S2可得基准站Bi对卫星l综合误差依据CORS站Bc与其它基准站的精确位置,CORS站Bc在其他基准站的内部时,利用内插模型进行内插计算得到CORS站Bc对卫星l的综合误差
其中,i为内插拟合系数。在另一个实施例中,CORS站Bc在其他基准站的外部,也可以利用外推模型计算CORS站Bc对卫星l的综合误差。
由于CORS站Bc坐标已知,由公式(1)可得CORS站Bc对卫星l的虚拟伪距观测值:
在一个具体实施例中,当用户选择获得的服务数据是以终端的虚拟参考站的形式显示,仍以非差伪距为例,距离用户站M很近的虚拟参考站A的观测数据计算方式如下:
其中,是虚拟参考站A的虚拟伪距观测值,为虚拟参考站A与卫星l的几何距离,为虚拟参考站A所处子网的各CORS站内插所得的综合误差。
在另一个实施例中,若需要获得虚拟参考站A的载波相位观测数据,方法与计算虚拟参考站伪距观测数据原理一致。其中,在计算虚拟参考站的误差数据时,若采用CORS网的双差综合误差进行拟合,则首先应恢复其为非差综合误差。
在一个实施例中,若用户接收到的服务数据是综合误差改正数,则直接进行误差修正,就可以实现实时高精度定位;若用户接收到的服务数据为虚拟参考站观测数据,则调用常规RTK(Real-time kinematic,实时动态,载波相位差分技术)或RTD(Real TimeDifferential,实时动态码相位差分技术),即可完成高精度实时定位。
应该理解的是,虽然图1至图3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1至图3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储各CORS站的位置信息、各CORS站的观测数据等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种CORS定位服务方法。
本领域技术人员可以理解,图5中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述任一个实施例中CORS定位服务方法的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述任一个实施例中CORS定位服务方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种CORS定位服务方法,其特征在于,包括:
获取终端的当前概略位置信息,根据所述当前概略位置信息确定当前服务子网;
获取所述当前服务子网中的各CORS站的位置信息及观测数据;
当检测到当前服务子网中的第一CORS站的观测数据丢失时,根据各第二CORS站的观测数据和所述当前服务子网中的各CORS站的位置信息,确定第一CORS站虚拟观测数据;所述第二CORS站为所述当前服务子网的各CORS站中、除了所述第一CORS站的其他CORS站;
根据所述第一CORS站虚拟观测数据、所述各第二CORS站的观测数据以及所述当前概略位置信息,确定服务数据,并将所述服务数据发送至所述终端。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据各第二CORS站的观测数据和所述当前服务子网中的各CORS站的位置信息,确定第一CORS站虚拟观测数据,包括:
根据所述各第二CORS站的观测数据和各第二CORS站的位置信息,确定所述第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据;
根据所述第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据和所述第一CORS站的位置信息,确定所述第一CORS站虚拟观测数据。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述各第二CORS站的观测数据和各第二CORS站的位置信息,确定所述第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据包括:
根据各第二CORS站的位置信息,确定各第二CORS站的误差数据;
根据各第二CORS站的误差数据确定第一CORS站的第一CORS站虚拟误差数据。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述服务数据包括:终端当前概略位置的误差数据和改正数,或者终端的虚拟参考站观测数据。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,其特征在于,误差数据包括载波相位和/或伪距综合误差。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的方法,其特征在于,在获取终端的当前概略位置信息之前还包括步骤:
获取CORS系统中的各CORS站的相关信息,根据CORS系统中的各CORS站的相关信息对各CORS站进行子网分割;所述CORS系统中的各CORS站的相关信息包括:各CORS站的位置信息和数量信息。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的方法,其特征在于,在所述获取所述当前服务子网中的各CORS站的位置信息及观测数据之后,还包括步骤:对所述当前服务子网中的各CORS站的观测数据进行完整性检查。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述完整性检查包括:对所述观测数据的完整率、周跳比以及多路径误差数据进行质量检测。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
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