CN109560855A - 一种cors定位服务质量的管控方法以及cors系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导航定位的技术领域，公开了一种CORS定位服务质量的管控方法：接收机响应于第一指令而启动第一工作进程，并收集卫星原始的电文数据，按照第一设定频率将电文数据发送到接收模块，以供分析原始观测数据；接收机响应于第二指令而启动第二工作进程，通过被授权而取得CORS定位服务，按照第二设定频率将自身定位数据发送到接收模块，以供分析CORS定位服务质量。另外，本发明还相应地公开了一种CORS系统。本发明的一些技术效果在于：接收机具有不同的工作进程，可采集多种类型的数据，为CORS系统后台进行CORS定位服务质量分析提供更多的途径；另外，接收机可以按照设定，具有不同的上传频率，优化了系统的通讯量和数据处理量。

Description

一种CORS定位服务质量的管控方法以及CORS系统

技术领域

本发明涉及导航定位的技术领域，特别涉及一种CORS定位服务质量的管控方法以及CORS系统。

背景技术

一般来说，CORS(Continuous Operation Reference Stations，可理解为“连续运行参考站”)系统，包括了一个或多个固定的、连续运行的GNSS(Global NavigationSatellite System，可理解为“全球导航卫星系统”)参考站，系统利用现代计算机、数据通信和互联网等技术组成的网络，实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GNSS观测值(载波相位、伪距)，各种改正数、状态信息，以及其他有关GNSS服务项目的系统。

CORS技术目前在算法上主要分为VRS(Virtual Reference Station，可理解为“虚拟参考站”)、FKP(可理解为“区域改正参数”)、i-MAX(可理解为“主辅站技术”)，其中VSR技术的应用尤为广泛。

与传统的GPS(Global Positioning System，可理解为“美国全球定位系统”)作业相比，连续运行参考站具有作用范围广、精度高等众多优点，目前国内一大批城市、省区和行业正经历着一个连续运行参考站网络系统的建网高潮。

然而，目前对于CORS系统的管理，更多的是依赖于对参考站的数据进行采集来进行判定，管理方式有待完善。

发明内容

为解决目前CORS系统在管理上缺乏完善手段的问题，本发明提出了一种CORS定位服务质量的管控方法，其技术方案如下：

一种CORS定位服务质量的管控方法，具体如下：

在参考站间设置至少一个接收机；接收机响应于第一指令而启动第一工作进程，在第一工作进程下，接收机被设于已知空间坐标点处，对卫星信号进行锁定及跟踪，并收集原始的电文数据，按照第一设定频率将电文数据发送到接收模块，以供分析原始观测数据；接收机响应于第二指令而启动第二工作进程，在第二工作进程下，接收机通过被授权而取得CORS定位服务，按照第二设定频率将自身定位数据发送到接收模块，以供分析CORS定位服务质量。

优选地，处理模块对接收机的自身定位数据进行分析，得出定位精度以及固定率，用于作为体现CORS定位服务质量的信息之一。

优选地，处理模块计算出接收机在自身定位过程中获得的至少包括伪距解和固定解两种位置解的各自比例，以及失锁后首次固定解的时长、固定解的精度误差，用于作为体现CORS定位服务质量的信息之一。

优选地，根据体现CORS定位服务质量的信息，对CORS定位服务质量进行优化：当接收机的固定率在某一连续时间段内小于设定值，则对接收机以及相关参考站展开故障排查。

优选地，若排查后未发现故障，则对接收机所在区域内的参考站的位置规划进行调整，直至接收机的固定率符合设定值；所述调整包括增设参考站或者改变原有参考站之间的位置关系。

优选地，对CORS定位服务覆盖的区域进行划分，划分为相邻的若干小区，在每一小区内设置至少一台接收机；通过体现CORS定位服务质量的信息，对每一小区的CORS定位服务质量进行质量等级划分；以图形用户界面的方式，用对应不同质量等级的不同颜色，显示出每一小区的CORS定位服务质量。

优选地，将接收机固定于已知空间坐标点处，处理模块计算出关注的时间段内，接收机位置解的变化量，用于作为体现CORS定位服务质量的信息之一；若变化量超出设定阈值，则由控制模块发出通知以提醒注意。

优选地，所述第一指令以及第二指令由控制模块以MQTT的通讯方式，向接收机远程发出。

优选地，接收机响应于第三指令而启动第三工作进程，在第三工作进程下，接收机内置的环境监测传感器处于工作状态并获得环境信息数据；接收机按照第三设定频率将环境信息数据发送到接收模块，以供实时监控接收机的健康状态，以及供分析环境变化对于定位精度的影响。

相应地，本发明还公开了一种CORS系统，包括服务器、若干参考站以及接收机；所述服务器包括接收模块、处理模块以及控制模块；所述参考站用于获取并上传卫星的观测数据；所述处理模块用于利用所述观测数据生成VRS，还用于处理接收机产生的自身定位数据，得出定位精度以及固定率；所述控制模块用于通过MQTT协议发出所述第一指令和第二指令；所述接收机用于响应第一指令以及第二指令而相应地启动第一工作进程和第二工作进程。

本发明的一些技术效果在于：

在参考站之间增设了接收机，且接收机具有不同的工作进程，可采集多种类型的数据，为CORS系统后台进行CORS定位服务质量分析提供更多的途径；另外，接收机对于不同工作进程所获得的数据，可以按照设定，具有不同的上传频率，优化了系统的通讯量和数据处理量。

附图说明

为更好地理解本发明的技术方案，可参考下列的、用于对现有技术或实施例进行辅助说明的附图。这些附图将对现有技术或本发明部分实施例中，涉及到的产品或方法有选择地进行展示。这些附图的基本信息如下：

图1为一个实施例中，CORS系统的主要功能模块示意图。

具体实施方式

下文将对本发明涉及的技术手段或技术效果作进一步的展开描述，显然，所提供的实施例仅是本发明的部分实施方式，而并非全部。基于本发明中的实施例以及图文的明示或暗示，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所能获得的所有其他实施例，都将在本发明保护的范围之内。

本发明提出了一种CORS定位服务质量的管控方法，具体如下：

在参考站间设置至少一个接收机；接收机响应于第一指令而启动第一工作进程，在第一工作进程下，接收机被设于已知空间坐标点处，对卫星信号进行锁定及跟踪，并收集原始的电文数据，按照第一设定频率将电文数据发送到接收模块，以供分析原始观测数据；接收机响应于第二指令而启动第二工作进程，在第二工作进程下，接收机通过被授权而取得CORS定位服务，按照第二设定频率将自身定位数据发送到接收模块，以供分析CORS定位服务质量。

所述参考站，是指连续运行的参考站，它们是支撑CORS网络的最重要的部分，它们在固定的地点获取并上传卫星的观测数据；后台服务器可以利用这些观测数据生成VRS，以供用户获得精准定位服务。

具体地，可以根据参考站的数量、参考站覆盖的范围而选择接收机的数量；另外，对于障碍物较多且定位用户数量也较多的区域，也可以在多个位置增设接收机来采集更多的数据，以供更准确的分析。

关于第一指令或第二指令的施发主体，可以是后台服务器，也可以是工作人员；第一指令或第二指令可以通过无线的方式进行发出，也可以通过对接收机进行按钮或触屏的方式进行发出。

具体地，实际应用过程中，接收机可以同时进行第一工作进程以及第二工作进程，当然不排除在一些情况下，接收机也可以在同一时段只启动某一个工作进程。

具体地，在第一工作进程下，可以按照CORS定位服务所需要的精度以及频率，来相适应地设置第一设定频率，例如接收机所在区域，CORS系统需要频繁地提供高精度的定位服务，第一设定频率的数值可以设置得大一些；如果接收机所在区域对于CORS定位服务的需求量极低，则可以将第一设定频率的数值设置得相对小一些，这样有利于降低CORS系统的数据处理量。

一些实施例中，由于第一工作进程下，接收机的实际位置是已知的，另外也获得了卫星的电文数据(如伪距观测值、载波相位观测值等)，后台可以通过分析这些原始观测数据，来建立定位的误差模型。后台还可以根据卫星的电文数据判断卫星的运行状况，并借此评估对于定位的影响。

一些实施例中，接收机可以通过账号密码来取得CORS定位服务；一些实施例中，可以通过事先对特定的接收机开通权限，使其无需通过账号登录即可获得CORS定位服务。

自身定位数据，一般来说可以是解算出来的位置信息，或者单点解、浮点解、固定解、固定率等，也可以包括所接收到的参考站发送的相关信息。

后台可以通过接收机反馈的自身定位数据，来分析接收机所在区域内CORS定位服务的质量高低，比如定位的稳定度是否够高，参考站的信号强度是否足够高等，这是实现质量管控的关键环节之一。

在一个实施例中，处理模块对接收机的自身定位数据进行分析，得出定位精度以及固定率，用于作为体现CORS定位服务质量的信息之一。能体现CORS定位服务质量的信息有多种类型，该实施例是站在用户的角度，通过接收机模拟用户的定位实际情况来判断定位服务的质量。更具体地，定位的精度一般可以通过准确度(accuracy)或精密度(precision)进行体现，当然也可以通过其他本领域技术人员熟知的概念、数值、数据形式进行体现。而固定率一般可以理解为模糊度的固定率或一定时间内接收机获得固定解的次数占总次数的比率，这是能综合反映用户在区域内能体验到的定位服务质量高低的关键指标。

在一个实施例中，处理模块计算出接收机在自身定位过程中获得的至少包括伪距解和固定解两种位置解的各自比例，以及失锁后首次固定解的时长、固定解的精度误差，用于作为体现CORS定位服务质量的信息之一。该实施例中，就伪距解、固定解代表的定位精度而言，后者更高，该实施例选取的这两个解，足以在一定程度上较好地反馈定位服务的质量。当然，本领域技术人员可以理解的是，处理模块计算出关于伪距解和固定解的相关信息外，还可以(甚至同时)计算出其他类型的位置解的信息，如单点解、差分解、浮点解等。各类型的位置解的概念，属于公知常识，在此不作展开。更具体地，如果接收机长时间无法借助某一参考值的观测数据而获得差分解，则可以认定参考站有出现故障的可能；如果接收机长时间无法获得固定解，则可以认为接收机所在区域有定位质量差的可能；而获得伪距解的时长，意义在于有助于判断接收机本身是否存在故障，或者接收机所在位置是否存在卫星信号盲区。这对于及时发现CORS定位服务质量问题并作出故障排除具有重大意义。

在一个实施例中，根据体现CORS定位服务质量的信息，对CORS定位服务质量进行优化：当接收机的固定率在某一连续时间段内小于设定值，则对接收机以及相关参考站展开故障排查。该设定值具体取决于对于接收机所在区域定位质量要求的高低，如对于定位质量要求较高的，可以选取90％以上的数值，如果对于定位质量要求一般的，可以选取75％以上的数值。更具体低，若一个大的区域存在多个接收机，则可以将每个接收机的固定率作均值处理，按照均值与设定值之间的比较，来决定是否要展开故障排查。

在一个实施例中，若排查后未发现故障，则对接收机所在区域内的参考站的位置规划进行调整，直至接收机的固定率符合设定值；所述调整包括增设参考站或者改变原有参考站之间的位置关系。该实施例的核心在于揭示：经过排查后，造成CORS定位服务质量低下的原因并非源自设备的本身，那么则很有可能是因为参考站的规划有问题，而这样的问题往往是进行基础设施建设时未必能发现的。

在一个实施例中，对CORS定位服务覆盖的区域进行划分，划分为相邻的若干小区，在每一小区内设置至少一台接收机；通过体现CORS定位服务质量的信息，对每一小区的CORS定位服务质量进行质量等级划分；以图形用户界面的方式，用对应不同质量等级的不同颜色，显示出每一小区的CORS定位服务质量。该实施例涉及管控后台的显示方式，这样的方式能使工作人员直观、实时得知CORS定位服务质量在每个小区的情况，也有利于从宏观层面分析CORS定位服务质量情况，以作更全面的规划。这样的显示方式，有赖于接收机对于相应数据的采集以及处理模块进行的相应处理。

在一个实施例中，将接收机固定于已知空间坐标点处，处理模块计算出关注的时间段内，接收机位置解的变化量，用于作为体现CORS定位服务质量的信息之一；若变化量超出设定阈值，则由控制模块发出通知以提醒注意。该实施例中，将接收机的功能进一步进行扩展，使其不仅仅满足于常规的CORS定位服务质量的监测。由于环境的影响或人为的改变，造成接收机的实际位置发生了较大的偏移，会影响到对于CORS定位精度的判断，因此有必要通过监控接收机自身所在位置的变化量，来获知CORS定位服务质量管控方法是否处于合理进行的状态。更具体地，在关注的时间段内(例如1个小时)，接收机的位置发生了较大偏移(例如变化量超过了设定阈值——0.1米)，则可提醒相关人员到现场了解情况；例如关注的时间段是一个月，接收机的位置呈线性缓慢偏移，但前后的变化量并未超过设定阈值，则有可能是接收机所在区域地理上发生了形变，控制模块可以提醒相关人员重点关注该区域，并定期对参考站和接收机所在的实际位置进行校正。

在一个实施例中，所述第一指令以及第二指令由控制模块以MQTT(MessageQueuing Telemetry Transport，可理解为“消息队列遥测传输”)的通讯方式，向接收机远程发出。现有技术中，后台与参考站等的通讯方式，一般通过专线，难以实现批量的高效管理。而将MQTT技术应用于后台对于接收机的管理，能有效提高管理效率，例如可以实现同时对多个接收机的功能进行调整、修改参数配置、重启、自动升级等远程控制。

在一个实施例中，接收机响应于第三指令而启动第三工作进程，在第三工作进程下，接收机内置的环境监测传感器处于工作状态并获得环境信息数据；接收机按照第三设定频率将环境信息数据发送到接收模块，以供实时监控接收机的健康状态，以及供分析环境变化对于定位精度的影响。该实施例中，环境监测传感器可以包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器等，对于CORS定位服务质量的评价和管控，可以将环境的影响纳入，以更全面地分析环境变化对于定位精度的影响。处理模块可以根据长期的温度、湿度等数值的变化情况，结合定位数据而得出环境对于定位精度的影响。

在一些实施例中，第一设定频率、第二设定频率和第三设定频率均不一样，这样既可以保证后台可以及时了解到想了解的数据类型，同时对于一些需要长期观测才能体现出服务质量的数据类型，则可以以比较低的频率进行上传，降低了系统的能耗；在一些实施例中，这三个频率可以是其中两个相同；在一些实施例中，这三个频率可以是均保持相同。这三个频率可以取一秒一次、一分一次、一小时一次等，也可以是其他的根据实际应用需要来进行设定的频率。

在一个实施例中，本发明还公开了一种CORS系统，包括服务器、若干参考站以及接收机；所述服务器包括接收模块、处理模块以及控制模块；所述参考站用于获取并上传卫星的观测数据；所述处理模块用于利用所述观测数据生成VRS，还用于处理接收机产生的自身定位数据，得出定位精度以及固定率；所述控制模块用于通过MQTT协议发出所述第一指令和第二指令；所述接收机用于响应第一指令以及第二指令而相应地启动第一工作进程和第二工作进程。

一些实施例中，如图1所示，服务器包括的接收模块、处理模块以及控制模块，均可通过统一的通讯端口与参考站或者接收机进行通讯，而参考站与接收机之间也可以进行相互通讯。

在符合本领域技术人员的知识和能力水平范围内，本文提及的各种实施例或者技术特征在不冲突的情况下，可以相互组合而作为另外一些可选实施例，这些并未被一一罗列出来的、由有限数量的技术特征组合形成的有限数量的可选实施例，仍属于本发明揭露的技术范围内，亦是本领域技术人员结合附图和上文所能理解或推断而得出的。

最后再次强调，上文所列举的实施例，为本发明较为典型的、较佳实施例，仅用于详细说明、解释本发明的技术方案，以便于读者理解，并不用以限制本发明的保护范围或者应用。

因此，在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等而获得的技术方案，都应被涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种CORS定位服务质量的管控方法，其特征在于：

在参考站间设置至少一个接收机；

接收机响应于第一指令而启动第一工作进程，在第一工作进程下，接收机被设于已知空间坐标点处，对卫星信号进行锁定及跟踪，并收集原始的电文数据，按照第一设定频率将电文数据发送到接收模块，以供分析原始观测数据；

接收机响应于第二指令而启动第二工作进程，在第二工作进程下，接收机通过被授权而取得CORS定位服务，按照第二设定频率将自身定位数据发送到接收模块，以供分析CORS定位服务质量。

2.根据权利要求1所述的管控方法，其特征在于：

处理模块对接收机的自身定位数据进行分析，得出定位精度以及固定率，用于作为体现CORS定位服务质量的信息之一。

3.根据权利要求2所述的管控方法，其特征在于：

处理模块计算出接收机在自身定位过程中获得的至少包括伪距解和固定解两种位置解的各自比例，以及失锁后首次固定解的时长、固定解的精度误差，用于作为体现CORS定位服务质量的信息之一。

4.根据权利要求2所述的管控方法，其特征在于：

根据体现CORS定位服务质量的信息，对CORS定位服务质量进行优化：

当接收机的固定率在某一连续时间段内小于设定值，则对接收机以及相关参考站展开故障排查。

5.根据权利要求4所述的管控方法，其特征在于：

若排查后未发现故障，则对接收机所在区域内的参考站的位置规划进行调整，直至接收机的固定率符合设定值；

所述调整包括增设参考站或者改变原有参考站之间的位置关系。

6.根据权利要求2或3所述的管控方法，其特征在于：

对CORS定位服务覆盖的区域进行划分，划分为相邻的若干小区，在每一小区内设置至少一台接收机；

通过体现CORS定位服务质量的信息，对每一小区的CORS定位服务质量进行质量等级划分；

以图形用户界面的方式，用对应不同质量等级的不同颜色，显示出每一小区的CORS定位服务质量。

7.根据权利要求1所述的管控方法，其特征在于：

将接收机固定于已知空间坐标点处，处理模块计算出关注的时间段内，接收机位置解的变化量，用于作为体现CORS定位服务质量的信息之一；

若变化量超出设定阈值，则由控制模块发出通知以提醒注意。

8.根据权利要求1所述的管控方法，其特征在于：

所述第一指令以及第二指令由控制模块以MQTT的通讯方式，向接收机远程发出。

9.根据权利要求1所述的管控方法，其特征在于：

接收机响应于第三指令而启动第三工作进程，在第三工作进程下，接收机内置的环境监测传感器处于工作状态并获得环境信息数据；

接收机按照第三设定频率将环境信息数据发送到接收模块，以供实时监控接收机的健康状态，以及供分析环境变化对于定位精度的影响。

10.一种CORS系统，其特征在于：

包括服务器、若干参考站以及接收机；

所述服务器包括接收模块、处理模块以及控制模块；

所述参考站用于获取并上传卫星的观测数据；

所述处理模块用于利用所述观测数据生成VRS，还用于处理接收机产生的自身定位数据，得出定位精度以及固定率；

所述控制模块用于通过MQTT协议发出所述第一指令和第二指令；

所述接收机用于响应第一指令以及第二指令而相应地启动第一工作进程和第二工作进程。