CN112835078A - 一种基于云端数据处理的手机定位系统及方法 - Google Patents

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苏明坤
乔磊
马浩
冯伟峻
杨艳茜
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    • 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
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/421—Determining position by combining or switching between position solutions or signals derived from different satellite radio beacon positioning systems; by combining or switching between position solutions or signals derived from different modes of operation in a single system
    • G01S19/423—Determining position by combining or switching between position solutions or signals derived from different satellite radio beacon positioning systems; by combining or switching between position solutions or signals derived from different modes of operation in a single system by combining or switching between position solutions derived from different satellite radio beacon positioning systems

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Abstract

本发明公开一种基于云端数据处理的手机定位系统及方法，其系统包括北斗/GPS卫星导航模块，用于观测得到双频伪距和载波相位观测值并形成观测文件以及相应的导航文件；第一手机端，接收北斗/GPS双频观测文件以及相应的导航文件；第一手机端包括第一传输模块，将第一手机端接收的相应文件传输至云端；云端，根据接收到的文件，进行高精度定位解算；云端包括第二传输模块，将高精度定位解算结果返回至第一手机端；且该系统中数据的传输均采用5G传输网络。本发明结合北斗/GPS双频观测技术，以及5G传输技术和云处理技术，发挥了北斗/GPS双频载波相位观测值的价值，以及5G传输技术和云处理的优势，可以获得手机端的实时高精度分米级定位，提高了手机定位水平。

Description

一种基于云端数据处理的手机定位系统及方法
技术领域
本发明属于定位技术领域，具体涉及一种基于云端数据处理的手机定位系统及方法。
背景技术
随着北斗三号导航系统的全面建成及开通，使基于北斗卫星导航系统的定位精度得到了进一步的提升。然而，基于北斗/GPS卫星导航系统的高精度定位往往需要专业的接收设备(测量型接收机)，如果想进一步提升精度就需要进行数据后处理，而后处理则又需要以电脑端做为数据处理的硬件设施。这些专业的设备严重制约着北斗/GPS导航定位在手机端的应用和发展。
传统的手机定位主要依赖于GPS伪距观测值，因其伪距观测值本身的误差较大，且手机端的运算能力有限，因此传统手机定位的定位精度往往在5-10米左右，不能满足手机用户对高精度定位的需求。随着智能手机的快速发展，以及5G传输技术和云处理计算的快速发展，为手机端基于北斗/GPS观测值的实时高精度定位用需求提供了实现的可行性。目前，基于Android的智能手机已经具备了接收并输出北斗、GPS，以及其它导航系统双频观测值的能力，这为基于手机端的高精度分米级定位提供了坚实的基础。然而，限于手机端的运算处理能力，目前在手机端只能处理基于伪距的单点定位算法，而伪距的误差较大，这和手机端高精度定位的需求相差甚远。为进一步提高手机端的实时高精度定位精度，满足手机用户或特殊场景下的实时高精度定位的需求，迫切需要一种高效的手机端高精度实时定位算法，使北斗卫星导航系统在手机端的应用进一步扩展，更好的造福社会以及人类。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种基于云端数据处理的手机定位系统及方法，以使手机定位的精确度更高。
本发明采用以下技术方案：一种基于云端数据处理的手机定位系统，包括：
北斗/GPS卫星导航模块，用于观测得到双频伪距和载波相位观测值并形成观测文件以及相应的导航文件；
第一手机端，接收北斗/GPS双频观测文件以及相应的导航文件；
第一手机端包括第一传输模块，将第一手机端接收的相应文件传输至云端；
云端，根据接收到的文件，进行高精度定位解算；
云端包括第二传输模块，将高精度定位解算结果返回至第一手机端。
作为优选方案，该系统中数据的传输均采用5G传输网络。
作为优选方案，第一手机端还包括存储模块，用于存储接收到的双频观测文件以及相应的导航文件。
作为优选方案，存储模块将双频观测文件存储于第一文件夹，将导航文件存储于第二文件夹。
作为优选方案，云端包括高精度定位解算模块以对接收到的文件进行高精度定位解算，且高精度定位解算模块采用的定位模式包括：单点定位、相对定位以及精密单点定位。
作为优选方案，第一手机端还包括定位开关模块，以控制开启定位或关闭定位。
作为优选方案，还包括第二手机端，云端还通过第二传输模块将将高精度定位解算结果传输至第二手机端。
本发明还公开了一种基于云端数据处理的手机定位方法，包括步骤：
S1、通过北斗/GPS卫星导航系统观测得到双频伪距和载波相位观测值并形成观测文件以及相应的导航文件；
S2、第一手机端接收北斗/GPS双频观测文件以及相应的导航文件；
S3、第一手机端将接收的相应文件传输至云端；
S4、云端根据接收到的文件，进行高精度定位解算；
S5、云端将高精度定位解算结果返回至第一手机端。
作为优选方案，还包括步骤S6，云端将高精度定位解算结果传输至第二手机端。
作为优选方案，该方法中数据均通过5G传输网络进行传输。
本发明的有益效果是：
1、结合了最新的智能手机北斗/GPS双频观测技术，以及5G传输技术和云处理技术，充分发挥了北斗/GPS双频载波相位观测值的价值，以及5G传输技术和云处理的优势，因此可以获得手机端的实时高精度分米级定位，有效地提高了现有手机的定位水平，满足客户对于手机端实时高精度定位的需求。
2、将对于第一手机端的定位结果传输给第二手机端，因此当第一手机端丢失或者找不到的情况下，可以通过第二手机端接收到的对于第一手机端精确定位的数据进行找回。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种基于云端数据处理的手机定位系统的结构示意图；
图2是一种基于云端数据处理的手机定位方法的流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一：
参照图1，本实施例提供一种基于云端数据处理的手机定位系统，包括：
北斗/GPS卫星导航模块，用于观测得到双频伪距和载波相位观测值并形成观测文件以及相应的导航文件；
第一手机端，接收北斗/GPS双频观测文件以及相应的导航文件；
第一手机端包括第一传输模块，将第一手机端接收的相应文件传输至云端；
云端，根据接收到的文件，进行高精度定位解算；
云端包括第二传输模块，将高精度定位解算结果返回至第一手机端。
具体的：
该系统中数据的传输均采用5G传输网络。
可见，本实施例主要提供一种基于智能手机北斗/GPS双频观测值+5G传输+云处理的实时高精度定位系统，该系统能够有效克服因手机端运算能力有限而无法充分利用北斗/GPS双频载波相位观测值的缺点，同时可以摆脱对专业型测量设备以及后处理硬件设备来获取高精度定位的依赖，使基于智能手机端的用户可以实时获取高精度的定位结果。通过将智能手机接收到的北斗/GPS双频观测值数据通过5G传输技术实时传输到云端进行解算，可以有效提高手机端北斗/GPS双频载波相位观测值的利用率，从而有效提高最后的解算精度，避免因手机端运算能力有限而只能使用伪距观测值的缺点。同时，5G传输技术的引入保证了上述方法和系统的实时性，解决了上述方法和系统实时处理的问题，最终获得基于智能手机端的实时高精度分米级定位结果。此外，如果再提供基准站的观测数据，则利用云端的高精度相对定位处理算法，也可以实时获取厘米级的定位精度。
第一手机端还包括存储模块，用于存储接收到的双频观测文件以及相应的导航文件。存储模块将双频观测文件存储于第一文件夹，将导航文件存储于第二文件夹。
云端包括高精度定位解算模块以对接收到的文件进行高精度定位解算，且高精度定位解算模块采用的定位模式包括：单点定位、相对定位以及精密单点定位。因此不仅可以处理静态数据，也可以处理动态数据。
第一手机端还包括定位开关模块，以控制开启定位或关闭定位，该系统还包括第二手机端，云端还通过第二传输模块将将高精度定位解算结果传输至第二手机端。
第一手机端的用户可通过定位开关模块开启或关闭定位，当开启时，手机便实时进行定位，此时云端还将第一手机的实时定位信息传输至第二手机端，因此当第一手机端丢失时，用户可以根据第二手机端接收到的针对第一手机端的精确定位信息进行有效找回。因此更好的利用了这套定位系统，将这套定位系统的作用最大化。
实施例二：
参照图2，本实施例提供了一种基于云端数据处理的手机定位方法，包括步骤：
S1、通过北斗/GPS卫星导航系统观测得到双频伪距和载波相位观测值并形成观测文件以及相应的导航文件；
S2、第一手机端接收北斗/GPS双频观测文件以及相应的导航文件；
S3、第一手机端将接收的相应文件传输至云端；
S4、云端根据接收到的文件，进行高精度定位解算；
S5、云端将高精度定位解算结果返回至第一手机端。
具体的：
还包括步骤S6，云端将高精度定位解算结果传输至第二手机端。
且，该方法中数据均通过5G传输网络进行传输。
传统的手机定位技术主要是利用GPS信号的单频伪距观测值进行定位，由于伪距的误差本身就是米级的，再加上手机端的运算能力，导致传统的手机定位精度为5-10米。现有的基于Android系统的智能手机已具备接收北斗/GPS以及其它导航系统的双频伪距和载波相位观测值，载波相位观测值的精度为分米级，因此为手机端分米级定位提供了坚实的基础。4G网络受传输速率的影响，难以满足对文件的实时性传输要求，因此基于手机+云端的高精度定位处理难以实现。而现有的5G传输网络，使得文件传输速率大大提升，这满足了文件传输的实时要求。因此，基于手机5G传输和云端处理的算法得以实现。最后，联合智能手机提供的多系统双频伪距载波相位观测值，以及5G传输技术和云处理技术，克服了现有方法只能处理伪距观测值、定位精度差的缺点，提高了基于智能手机的定位精度和实时性。
且本实施例中，云端还将高精度定位解算结果传输至第二手机端，因此当第一手机端丢失时，用户还可通过第二手机端接收到的针对第一手机端的精确定位信息进行有效找回。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于云端数据处理的手机定位系统，其特征在于，包括：
北斗/GPS卫星导航模块，用于观测得到双频伪距和载波相位观测值并形成观测文件以及相应的导航文件；
第一手机端，接收北斗/GPS双频观测文件以及相应的导航文件；
第一手机端包括第一传输模块，将第一手机端接收的相应文件传输至云端；
云端，根据接收到的文件，进行高精度定位解算；
云端包括第二传输模块，将高精度定位解算结果返回至第一手机端。
2.根据权利要求1所述的一种基于云端数据处理的手机定位系统，其特征在于：该系统中数据的传输均采用5G传输网络。
3.根据权利要求1所述的一种基于云端数据处理的手机定位系统，其特征在于：第一手机端还包括存储模块，用于存储接收到的双频观测文件以及相应的导航文件。
4.根据权利要求3所述的一种基于云端数据处理的手机定位系统，其特征在于：存储模块将双频观测文件存储于第一文件夹，将导航文件存储于第二文件夹。
5.根据权利要求1所述的一种基于云端数据处理的手机定位系统，其特征在于：云端包括高精度定位解算模块以对接收到的文件进行高精度定位解算，且高精度定位解算模块采用的定位模式包括：单点定位、相对定位以及精密单点定位。
6.根据权利要求1所述的一种基于云端数据处理的手机定位系统，其特征在于：第一手机端还包括定位开关模块，以控制开启定位或关闭定位。
7.根据权利要求6所述的一种基于云端数据处理的手机定位系统，其特征在于：还包括第二手机端，云端还通过第二传输模块将将高精度定位解算结果传输至第二手机端。
8.一种基于云端数据处理的手机定位方法，其特征在于，包括步骤：
S1、通过北斗/GPS卫星导航系统观测得到双频伪距和载波相位观测值并形成观测文件以及相应的导航文件；
S2、第一手机端接收北斗/GPS双频观测文件以及相应的导航文件；
S3、第一手机端将接收的相应文件传输至云端；
S4、云端根据接收到的文件，进行高精度定位解算；
S5、云端将高精度定位解算结果返回至第一手机端。
9.根据权利要求8所述的一种基于云端数据处理的手机定位方法，其特征在于，还包括步骤S6，云端将高精度定位解算结果传输至第二手机端。
10.根据权利要求8所述的一种基于云端数据处理的手机定位方法，其特征在于，该方法中数据均通过5G传输网络进行传输。
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