CN110118983A - 基于csd数据传输模式的rtk定位方法、设备、介质及系统 - Google Patents

基于csd数据传输模式的rtk定位方法、设备、介质及系统 Download PDF

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肖浩威
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徐丹龙
杨艺
丁永祥
庄所增
潘伟锋
张珑耀
刘国光
郝志刚
陶超
韦锦超
赵瑞东
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Abstract

本发明提供基于CSD数据传输模式的RTK定位方法，包括步骤：初始化基准站，初始化基准站主机的工作模式为基站模式，数据链为CSD；初始化网络，初始化基准站主机的网络模块为CSD数据业务模式；传输数据，网络模块工作于CSD数据业务监听模式，随时等待移动站RTK主机的拨号，将差分补偿数据通过CSD业务通道传输至移动站RTK主机。本发明涉及电子设备与可读存储介质，用于执行上述方法。本发明还涉及基于CSD数据传输模式的RTK定位系统。本发明使用CSD功能实现基准站与移动站之间传输实时差分数据，提高差分数据的实时性、安全性和稳定性，使移动站RTK主机达到快速高精度定位效果，解决了移动站RTK主机的定位精度受环境影响较大，系统成本高，定位精度低的问题。

Description

基于CSD数据传输模式的RTK定位方法、设备、介质及系统
技术领域
本发明涉及通讯和测绘技术领域，尤其涉及基于CSD数据传输模式的RTK定位方法、设备、介质及系统。
背景技术
RTK(Real-Time Kinematic，实时动态差分法)主机是一款GNSS(GlobalNavigation Satellite System，全球卫星导航系统)主机，为当今高精度测量领域的重要仪器设备。单个RTK主机独立工作时实时定位精度较差，无法满足测绘领域的精度。因此，在实际应用时，RTK主机要达到实时高精度定位，必须实时接收到差分补偿数据。当前获取差分补偿数据主要两种方法：
一、在一定距离范围内架设基站主机，基站通过电台将差分数据实时传输给移动站RTK主机。但通过电台传输差分数据时，对周围环境要求较高。当环境较空旷时，电台传输距离较远且差分数据质量较高；反之，当环境较恶劣时，电台传输距离很受限。因此，这种方式下，移动站RTK主机的定位精度受环境影响较大。
二、RTK主机通过SIM卡上移动网络，再从PC服务器上实时下载差分数据。这种方法涉及到基站主机、PC服务器和移动站RTK主机。数据传输模型为：基站主机将差分数据通过网络(可以为移动网或以太网)实时上传到PC服务器，移动站RTK主机通过SIM卡移动网络(2G/3G/4G)从PC服务器上及时下载差分数据进行定位解决，达到高精度定位效果。
以上两种方法都有各自的优势，但也存在一定的劣势。方法一中的电台传输距离有限，同时电台受外界环境干扰较大，进一步影响了数据传输距离。方法二虽然解决了传输距离问题，但需要增加第三方法PC服务器作为差分数据的中转，这不仅增加了系统成本，同时，差分数据传输的实时性、安全性和稳定性也受到了影响。这些因素，都将导致移动站RTK主机收到的差分数据异常，从而最终影响主机的定位精度。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供基于CSD数据传输模式的RTK定位方法，解决了现有获取差分补偿数据的方式导致移动站RTK主机收到的差分数据异常，影响主机定位精度的问题。
本发明提供基于CSD数据传输模式的RTK定位方法，包括以下步骤：
初始化基准站，将基准站主机的工作模式初始化为基站模式，将基准站主机的数据链初始化为CSD；
初始化基准站网络，将基准站主机的网络模块初始化为CSD数据业务模式；
传输数据，将网络模块设置工作于CSD数据业务监听模式，随时等待移动站RTK主机的拨号，将差分补偿数据通过CSD业务通道传输至移动站RTK主机。
进一步地，所述初始化基准站步骤中，所述基准站主机内置有网络模块，所述网络模块内置有SIM卡，所述SIM卡有电话码并开通了CSD数据业务功能。
进一步地，所述传输数据步骤还包括判断CSD是否监听成功，是则将差分补偿数据通过CSD业务通道传输至移动站RTK主机，否则将网络模块设置工作于CSD数据业务监听模式。
基于CSD数据传输模式的RTK定位方法，包括以下步骤：
初始化移动站，将移动站RTK主机的工作模式初始化为移动站，将移动站RTK主机的数据链初始化为CSD；
初始化移动站网络，将移动站RTK主机的网络模块初始化为CSD数据业务模式；
接收数据，将网络模块设置工作于CSD数据业务主动拨号模式，定时拨打基准站主机内SIM卡的电话码，直至与基准站主机接通，建立CSD业务通道，接收基准站主机发送的差分补偿数据并进行GNSS数据分析，得到高精度定位信息。
进一步地，所述初始化移动站步骤中，所述移动站RTK主机内置有网络模块，所述网络模块内置有SIM卡，所述SIM卡开通了CSD数据业务功能。
进一步地，所述接收数据步骤还包括判断拨打基准站主机内SIM卡的电话码是否成功，是则接收基准站发送的差分补偿数据并进行GNSS数据分析，否则将网络模块设置工作于CSD数据业务主动拨号模式。
一种电子设备，包括：处理器；
存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行上述基于CSD数据传输模式的RTK定位方法。
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上述基于CSD数据传输模式的RTK定位方法。
基于CSD数据传输模式的RTK定位系统，包括基准站主机、移动站RTK主机，所述基准站主机包括卫星信号接收模块、差分数据处理与转发模块、第一网络模块，所述移动站RTK主机包括第二网络模块、卫星信号接收与位置解算模块、高精度定位信息输出模块；其中，
所述卫星信号接收模块用于接收卫星信号信息；
所述差分数据处理与转发模块用于处理所述卫星信号信息，将处理后的差分补偿数据发送至所述第一网络模块；
所述第一网络模块用于实现CSD数据通信功能，将所述差分补偿数据发送至移动站RTK主机；
所述第二网络模块用于实现CSD数据通信功能，接收基准站主机发送的差分补偿数据；
所述卫星信号接收与位置解算模块用于接收卫星信号信息，并对所述高精度定位信息输出模块发送的差分补偿数据进行解算，得到高精度定位信息；
所述高精度定位信息输出模块用于处理卫星信号信息，接收所述第二网络模块发送的差分补偿数据。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供基于CSD数据传输模式的RTK定位方法，包括以下步骤：初始化基准站，将基准站主机的工作模式初始化为基站模式，将基准站主机的数据链初始化为CSD；初始化基准站网络，将基准站主机的网络模块初始化为CSD数据业务模式；传输数据，将网络模块设置工作于CSD数据业务监听模式，随时等待移动站RTK主机的拨号，将差分补偿数据通过CSD业务通道传输至移动站RTK主机。本发明涉及电子设备与可读存储介质，用于执行基于CSD数据传输模式的RTK定位方法。本发明还涉及基于CSD数据传输模式的RTK定位系统。本发明使用CSD功能实现基准站与移动站之间传输实时差分数据，提高差分数据的实时性、安全性和稳定性，使移动站RTK主机达到快速高精度定位效果，解决了移动站RTK主机的定位精度受环境影响较大，系统成本高，定位精度低的问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的基于CSD数据传输模式的RTK定位方法流程图一；
图2为本发明的基于CSD数据传输模式的RTK定位方法流程图二；
图3为本发明的基于CSD数据传输模式的RTK定位系统示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
基于CSD数据传输模式的RTK定位方法，如图1所示，包括以下步骤：
初始化基准站，将基准站主机的工作模式初始化为基站模式，能定时每秒发出差分补偿数据，将基准站主机的数据链初始化为CSD；CSD的全称为Circuit Switch Data，电路交换数据业务。优选的，初始化基准站步骤中，基准站主机内置有网络模块，网络模块内置有SIM卡，SIM卡有电话码并开通了CSD数据业务功能。
初始化基准站网络，将基准站主机的网络模块初始化为CSD数据业务模式；
传输数据，将网络模块设置工作于CSD数据业务监听模式，随时等待移动站RTK主机的拨号，将差分补偿数据通过CSD业务通道传输至移动站RTK主机。优选的，传输数据步骤还包括判断CSD是否监听成功，是则将差分补偿数据通过CSD业务通道传输至移动站RTK主机，否则将网络模块设置工作于CSD数据业务监听模式。
基于CSD数据传输模式的RTK定位方法，如图2所示，包括以下步骤：
初始化移动站，将移动站RTK主机的工作模式初始化为移动站，将移动站RTK主机的数据链初始化为CSD；优选的，初始化移动站步骤中，移动站RTK主机内置有网络模块，网络模块内置有SIM卡，SIM卡开通了CSD数据业务功能。
初始化移动站网络，将移动站RTK主机的网络模块初始化为CSD数据业务模式；
接收数据，将网络模块设置工作于CSD数据业务主动拨号模式，定时拨打基准站主机内SIM卡的电话码，直至与基准站主机接通，建立CSD业务通道，接收基准站主机发送的差分补偿数据并进行GNSS数据分析，得到高精度定位信息。优选的，接收数据步骤还包括判断拨打基准站主机内SIM卡的电话码是否成功，是则接收基准站发送的差分补偿数据并进行GNSS数据分析，否则将网络模块设置工作于CSD数据业务主动拨号模式。
一种电子设备，包括：处理器；
存储器；以及程序，其中程序被存储在存储器中，并且被配置成由处理器执行，程序包括用于执行上述基于CSD数据传输模式的RTK定位方法。
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上述基于CSD数据传输模式的RTK定位方法。
基于CSD数据传输模式的RTK定位系统，如图3所示，包括基准站主机、移动站RTK主机，基准站主机包括卫星信号接收模块、差分数据处理与转发模块、第一网络模块，移动站RTK主机包括第二网络模块、卫星信号接收与位置解算模块、高精度定位信息输出模块；其中，
卫星信号接收模块用于接收卫星信号信息；
差分数据处理与转发模块用于处理卫星信号信息，将处理后的差分补偿数据发送至第一网络模块；
第一网络模块用于实现CSD数据通信功能，将差分补偿数据发送至移动站RTK主机；
第二网络模块用于实现CSD数据通信功能，接收基准站主机发送的差分补偿数据；
卫星信号接收与位置解算模块用于接收卫星信号信息，并对高精度定位信息输出模块发送的差分补偿数据进行解算，得到高精度定位信息；
高精度定位信息输出模块用于处理卫星信号信息，接收第二网络模块发送的差分补偿数据。在特殊的环境下，使用CSD数据传输模式代替无线电台实现移动站RTK主机与基准站主机之间的差分数据传输，能够有效地解决电台距离受限(限制在10KM以内)，同时受环境影响干扰较大的问题；另一方面，相对于差分数据从基准站发出经PC服务器转发到移动站RTK的模式，CSD数据传输模式不仅解决PC服务器成本问题以及PC服务器维护问题，同时也提高了差分补偿数据的稳定性、实时性。
本发明提供基于CSD数据传输模式的RTK定位方法，包括以下步骤：初始化基准站，将基准站主机的工作模式初始化为基站模式，将基准站主机的数据链初始化为CSD；初始化基准站网络，将基准站主机的网络模块初始化为CSD数据业务模式；传输数据，将网络模块设置工作于CSD数据业务监听模式，随时等待移动站RTK主机的拨号，将差分补偿数据通过CSD业务通道传输至移动站RTK主机。本发明涉及电子设备与可读存储介质，用于执行基于CSD数据传输模式的RTK定位方法。本发明还涉及基于CSD数据传输模式的RTK定位系统。本发明使用CSD功能实现基准站与移动站之间传输实时差分数据，提高差分数据的实时性、安全性和稳定性，使移动站RTK主机达到快速高精度定位效果，解决了移动站RTK主机的定位精度受环境影响较大，系统成本高，定位精度低的问题。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于CSD数据传输模式的RTK定位方法，其特征在于包括以下步骤：
初始化基准站，将基准站主机的工作模式初始化为基站模式，将基准站主机的数据链初始化为CSD；
初始化基准站网络，将基准站主机的网络模块初始化为CSD数据业务模式；
传输数据，将网络模块设置工作于CSD数据业务监听模式，随时等待移动站RTK主机的拨号，将差分补偿数据通过CSD业务通道传输至移动站RTK主机。
2.如权利要求1所述的基于CSD数据传输模式的RTK定位方法，其特征在于：所述初始化基准站步骤中，所述基准站主机内置有网络模块，所述网络模块内置有SIM卡，所述SIM卡有电话码并开通了CSD数据业务功能。
3.如权利要求1所述的基于CSD数据传输模式的RTK定位方法，其特征在于：所述传输数据步骤还包括判断CSD是否监听成功，是则将差分补偿数据通过CSD业务通道传输至移动站RTK主机，否则将网络模块设置工作于CSD数据业务监听模式。
4.基于CSD数据传输模式的RTK定位方法，其特征在于包括以下步骤：
初始化移动站，将移动站RTK主机的工作模式初始化为移动站，将移动站RTK主机的数据链初始化为CSD；
初始化移动站网络，将移动站RTK主机的网络模块初始化为CSD数据业务模式；
接收数据，将网络模块设置工作于CSD数据业务主动拨号模式，定时拨打基准站主机内SIM卡的电话码，直至与基准站主机接通，建立CSD业务通道，接收基准站主机发送的差分补偿数据并进行GNSS数据分析，得到高精度定位信息。
5.如权利要求4所述的基于CSD数据传输模式的RTK定位方法，其特征在于：所述初始化移动站步骤中，所述移动站RTK主机内置有网络模块，所述网络模块内置有SIM卡，所述SIM卡开通了CSD数据业务功能。
6.如权利要求4所述的基于CSD数据传输模式的RTK定位方法，其特征在于：所述接收数据步骤还包括判断拨打基准站主机内SIM卡的电话码是否成功，是则接收基准站发送的差分补偿数据并进行GNSS数据分析，否则将网络模块设置工作于CSD数据业务主动拨号模式。
7.一种电子设备，其特征在于包括：处理器；
存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行权利要求1-3任意一项所述的方法或执行权利要求4-6任意一项所述的方法。
8.一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如权利要求1-3任意一项所述的方法或执行如权利要求4-6任意一项所述的方法。
9.基于CSD数据传输模式的RTK定位系统，其特征在于：包括基准站主机、移动站RTK主机，所述基准站主机包括卫星信号接收模块、差分数据处理与转发模块、第一网络模块，所述移动站RTK主机包括第二网络模块、卫星信号接收与位置解算模块、高精度定位信息输出模块；其中，
所述卫星信号接收模块用于接收卫星信号信息；
所述差分数据处理与转发模块用于处理所述卫星信号信息，将处理后的差分补偿数据发送至所述第一网络模块；
所述第一网络模块用于实现CSD数据通信功能，将所述差分补偿数据发送至移动站RTK主机；
所述第二网络模块用于实现CSD数据通信功能，接收基准站主机发送的差分补偿数据；
所述卫星信号接收与位置解算模块用于接收卫星信号信息，并对所述高精度定位信息输出模块发送的差分补偿数据进行解算，得到高精度定位信息；
所述高精度定位信息输出模块用于处理卫星信号信息，接收所述第二网络模块发送的差分补偿数据。
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