CN113050139B - 基于格网化高精度卫星导航定位服务系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于格网化高精度卫星导航定位服务系统，包括卫星导航定位解算模块、用户管理平台与终端用户，卫星导航定位解算模块用于对基准站数据解算处理以获取区域增强数据信息；用户管理平台用于对终端用户进行管理与认证，经过认证的终端用户向用户管理平台发送增强数据信息请求，同时终端用户发送自身概略位置，用户管理平台根据终端用户上传的信息，从区域增强数据信息中选取对应的某格网点虚拟观测量作为用户的差分信息，并将差分信息及格网点的位置坐标一起发送至终端用户。本发明通过卫星导航定位解算模块只计算固定数量的格网点虚拟参考站，跟终端用户数不再相关，耗费资源固定，由此可以极大节省资源成本。
Description
技术领域
本发明涉及卫星定位技术领域，尤其涉及一种基于格网化高精度卫星导航定位服务系统。
背景技术
网络RTK定位技术的实现步骤可以归纳为以下三点：
首先，基于CORS网络的观测数据进行基线解算，固定各基线上的模糊度参数。模糊度参数的准确固定决定了各种空间相关误差的计算精度。目前的CORS网络参考站间的距离一般较远，长距离基线模糊度的固定是网络RTK的关键技术。
其次，当模糊度参数等到准确及时的固定之后，计算得到修正模型的各项系数。
最后，数据处理中心根据用户的概略位置模拟得到VRS处的最优观测值，通过对空间相关误差进行模型修正以及对非空间误差源采用其它技术手段和措施予以消除，精确得到误差改正数和位置结果，得到VRS虚拟观测值，VRS与用户间形成短基线，通过相对定位解算，最后得到用户处的精确坐标信息。
近些年来，随着各领域对高精度实时定位技术不断深化，提出了更多的需求，世界各地都在CORS基础设施的建设方面给予了足够的关注，并且投入了大量的资金进行了开发，并且开发出了基于CORS的面向实时定位服务以及经典大地测量应用的多功能系统。
鉴于在实用性和可行性方面存在的巨大优势，网络RTK技术已通过已有CORS系统得到了充分的验证和改进。
VRS(虚拟参考站)系统实际上一种多基站技术，其定位过程是对CORS网络中多个参考站数据的有效融合，其定位步骤如下：
(1)CORS网络中的所有参考站将观测得到的原始数据实时传送给卫星导航定位解算模块；
(2)用户以NMEA GGA的形式将概率坐标发送给卫星导航定位解算模块，卫星导航定位解算模块据此产生虚拟参考站；
(3)卫星导航定位解算模块根据用户位置选取一组参考站；
(4)依据选取参考站基线解算结果，卫星导航定位解算模块对误差源进行分类建模计算，内插得到VRS处的各项误差改正；
(5)将计算得到的差分改正数以标准的RTCM协议发送给用户，用户接收到改正信息完成差分定位。
上述VRS(虚拟参考站)系统进行定位存在如下技术缺陷：(1)用户需将NMEA形式的坐标发给卫星导航定位解算模块，卫星导航定位解算模块据此产生虚拟参考站，并将差分改正数发送给用户。该方式因卫星导航定位解算模块根据用户位置计算虚拟参考站，用户量越大，卫星导航定位解算模块所需耗费的资源越大；(2)不利于分布式部署；(3)支持的用户数两千左右，再扩大，单个软件已不能支撑；(4)CORS网络中所有参考站原始数据实时传送给卫星导航定位解算模块，参考站3个以上的原始数据为保密数据，需要发送到涉密环境，而该方案卫星导航定位解算模块需要同时跟用户交互，是连接互联网的双向交互环境，不满足安全等级保护设计。
为此，本领域迫切需要研发出一种定位服务系统能够克服现有技术存在的上述技术问题。
发明内容
本发明之目的是提供一种基于格网化高精度卫星导航定位服务系统，能够解决现有精准定位服务受硬件资源局限用户承载能力受限以及不满足安全等级保护设计的技术问题。
本发明提供一种基于格网化高精度卫星导航定位服务系统，包括卫星导航定位解算模块、用户管理平台与终端用户，
所述卫星导航定位解算模块用于接入基准站数据并进行解算处理，从而获取区域增强数据信息；
所述用户管理平台用于对终端用户进行管理与认证，经过认证的终端用户向所述用户管理平台发送增强数据信息请求，同时终端用户发送自身概略位置，所述用户管理平台根据终端用户上传的概略位置，从所述区域增强数据信息中选取与概略位置、高程信息对应的某格网点虚拟观测量作为用户的差分信息，并将差分信息及格网点的位置坐标一起发送至终端用户；
其中，所述卫星导航定位解算模块设置在内网中，基准站数据通过基准站专线与单向光闸接入到所述卫星导航定位解算模块中；
所述区域增强数据信息通过单向光闸推送至外网环境中，再通过移动通信网络或互联网向通过认证的终端用户推送用户请求的增强数据信息。
优选地，所述卫星导航定位解算模块包括基准站数据接入模块、基准站数据预处理模块、基准站数据存储模块、区域格网虚拟点划分模块与区域格网虚拟观测量解算模块，
所述基准站数据接入模块用于负责接入区域基准站数据；
所述基准站数据预处理模块用于对基准站数据中数据协议与数据内容进行检查、解析与归约；
所述基准站数据存储模块用于订阅所述基准站数据预处理模块处理后的实时数据或缓存数据，并且存储基准站数据的原始数据流文件；
所述区域格网虚拟点划分模块用于对覆盖区域格网虚拟点划分，完成区域虚拟格网点划分；
所述区域格网虚拟观测量解算模块用于基于区域虚拟格网点对基准站数据进行解算处理，生成区域增强数据信息。
优选地，所述区域格网虚拟点划分模块包括第一步格网虚拟点划分模块、第二步格网虚拟点划分模块与第三步格网虚拟点划分模块，
第一步格网虚拟点划分模块用于根据基准站网分布、服务区域范围和预设格网距离进行覆盖区域划分为若干多边形，多边形交点为第一步格网虚拟点；
第二步格网虚拟点划分模块用于根据区域用户分布密度，对用户密度较大区域进行加密，形成第二步格网虚拟点；
第三步格网虚拟点划分模块用于对区域地形进行分析，根据地形高程变化，对高程变化急剧的区域进行加密，形成第三步格网虚拟点。
优选地，所述区域格网虚拟观测量解算模块包括算法负载均衡模块、数据处理模块、区域改正信息处理模块与区域增强数据封装模块，
所述算法负载平衡模块用于对基准站数据进行梳理与预处理，并通过核心算法进行核心算法节点状态监听；
所述数据处理模块用于对基准站数据进行数据处理、模糊度固定与区域误差建模；
所述区域改正信息处理模块用于生成区域格网虚拟点信息；
所述区域增强数据封装模块用于对区域改正信息处理模块生成的区域格网虚拟点信息封装成标准的RTCM电文格式，并将封装好的区域增强信息服务电文推送给用户管理平台，并通过所述用户管理平台想终端用户通过数据播发服务。
优选地，还包括运行状态监控模块，所述运行状态监控模块与所述卫星导航定位解算模块进行数据通信，所述运行状态监控模块包括基准站网状态监控模块与增强服务性能监控模块，其中，
所述基准站网状态监控模块用于对基准站运行状态实时监控；
所述增强服务性能监控模块用于对区域增强数据信息服务覆盖范围和时延进行监控，实时显示覆盖范围内提供服务能力。
优选地，所述用户管理平台包括用户认证模块和增强数据信息播发模块，
所述用户认证模块用于接收终端用户的认证请求信息，按用户类型不同区分请求信息，并进行认证信息审核与反馈，以及对终端用户信息进行维护管理；
所述增强数据信息播发模块用于对向终端用户发送的增强数据进行核验，向终端用户发送通过核验的区域增强服务信息，以及建立分发接口管理机制，实现对分发接口信息进行控制。
优选地，所述卫星导航定位解算模块按照固定频率计算所述虚拟格网点的虚拟观测数据。
优选地，所述卫星导航定位解算模块根据每个虚拟格网点附近三个及以上的基准站点进行区域格网虚拟观测量解算。
优选地，还包括用户综合服务管理模块，所述用户综合服务管理模块与所述用户管理平台连接，用于对终端用户账号进行角色分配与管理，不同角色的终端用户分配不同的系统权限。
优选地，所述用户综合服务管理模块包括用户管理模块、角色管理模块与高精度账号管理模块，
所述用户管理模块用于对终端用户进行管理；
所述角色管理模块用于支持各种终端用户角色与支持角色授权；
所述高精度账号管理模块用于对终端账号进行管理。
本发明的基于格网化高精度卫星导航定位服务系统相比现有技术具有如下有益效果：
1、本发明中卫星导航定位解算模块只计算固定数量的格网点虚拟参考站，跟终端用户数不再相关，耗费资源固定，由此可以极大节省资源成本。
2、本发明根据区域虚拟格网点划分，卫星导航定位解算模块根据格网产生虚拟参考站，并将格网差分改正数据发送给外网播发平台。由于播发平台部署在外网，是分模块设计，也可以分布式部署，根据业务需求计算资源需求，由此可以支持十万级以及更多用户接入。
3、本发明中CORS网络中所有基准站原始数据实时传送给卫星导航定位解算模块，基准站3个以上的原始数据为保密数据，需要发送到涉密环境，该方案卫星导航定位解算模块部署在涉密环境内，通过单向网络安全设备同外网隔离，外网无法访问内部涉密区域，通过外网同终端用户实现数据交互，这样设置可以满足安全等级保护设计。
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为本发明的基于格网化高精度卫星导航定位服务系统的框架结构示意图；
图2为本发明的卫星导航定位解算模块的框架结构示意图；
图3为本发明的区域格网虚拟观测量解算模块的框架结构示意图；
图4为本发明的用户管理平台的框架结构示意图；
图5为本发明的运行状态监控模块的框架结构示意图；
图6为本发明的用户综合服务管理模块的框架结构示意图。
附图标记汇总：
1、卫星导航定位解算模块 11、基准站数据接入模块
12、基准站数据预处理模块 13、基准站数据存储模块
14、区域格网虚拟点划分模块 15、区域格网虚拟观测量解算模块
151、算法负载均衡模块 152、数据处理模块
153、区域改正信息处理模块 154、区域增强数据封装模块
2、用户管理平台 21、用户认证模块
22、增强数据信息播发模块 3、终端用户
4、运行状态监控模块 41、基准站网状态监控模块
42、增强服务性能监控模块 5、用户综合服务管理模块
51、用户管理模块 52、角色管理模块
53、高精度账号管理模块
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，本发明提供一种基于格网化高精度卫星导航定位服务系统，包括卫星导航定位解算模块1、用户管理平台2与终端用户3。其中，卫星导航定位解算模块1用于接入基准站数据并进行解算处理，从而获取区域增强数据信息；用户管理平台2用于对终端用户3进行管理与认证，经过认证的终端用户3向用户管理平台2发送增强数据信息请求，同时终端用户3发送自身概略位置，用户管理平台2根据终端用户3上传的概略位置，从区域增强数据信息中选取与概略位置、高程信息对应的某格网点虚拟观测量作为用户的差分信息，并将差分信息及格网点的位置坐标一起发送至终端用户3。
本发明中卫星导航定位解算模块1设置在内网中，基准站数据通过基准站专线与单向光闸接入到卫星导航定位解算模块1中；区域增强数据信息通过单向光闸推送至外网环境中，再通过移动通信网络或互联网向通过认证的终端用户3推送用户请求的增强数据信息。
本发明中CORS网络中所有基准站原始数据实时传送给卫星导航定位解算模块1，基准站3个以上的原始数据为保密数据，需要发送到涉密环境，该方案卫星导航定位解算模块1部署在涉密环境内，通过单向网络安全设备同外网隔离，外网无法访问内部涉密区域，通过外网同终端用户3实现数据交互，这样设置可以满足安全等级保护设计。
在本发明的进一步实施例中，卫星导航定位解算模块1包括基准站数据接入模块11、基准站数据预处理模块12、基准站数据存储模块13、区域格网虚拟点划分模块14与区域格网虚拟观测量解算模块15。其中，
基准站数据接入模块11用于负责接入区域基准站数据，其主要功能包括数据源列表建立模块、基准站基础信息录入模块与通信协议配置模块等。数据源列表建立模块需要建立区域基准站的数据源列表，每个数据源列表对应一个基准站；基准站基础信息录入模块通过数据源列表录入基准站的基础信息，主要包括：基准站名称、基准站编码、基准站空间直角坐标或大地坐标、支持的卫星系统、接收机类型、天线类型、天线高等信息。以及，基准站数据接入模块还包括基准站配置信息管理模块，该基准站配置信息管理模块用于对基础信息修改与基础信息查询，具体是指用来修改除基站名称、基站ID以外的基准站静态基础信息，以及可以查询单个基准站静态基础数据。基准站静态基础数据包括：基站名称、基站编码、基站经度、基站纬度、基站大地高、基站坐标X/Y/Z、支持卫星系统、接收机类型、天线类型、天线高、网络通信协议、数据格式协议信息。
基准站数据预处理模块12用于对基准站数据中数据协议与数据内容进行检查、解析与归约。基准站数据预处理模块包括数据协议检查模块、数据内容检查模块、数据清理模块与数据归约模块，具体地，
1)数据协议检查模块
网络通信协议检查，检查约定的传输协议，网络通信协议以NTRIP协议为基础，通过TCP/IP通信将实时数据流接入系统，并区分单站数据接入、多站数据流接入两种方式。网络通信协议的检查，服务器需要对客户端进行HTTP请求头校验，检查约定的传输协议；
数据格式协议检查，检查约定格式协议。
2)数据内容检查模块
数据内容解析，需要解析数据内容，优先选用匹配通过的数据格式解析功能进行数据内容解析，解析流程将提示解析通过、解析不通过两种情况；
RTCM单站数据解析检查，对于采用RTCM协议的单站数据进行接收电文列表检查，需要确定收到的电文列表与数据接入系统约定的电文列表是否一致，如不一致则建立新的电文列表，并将该电文列表以及警告状态反馈给数据清理模块；
RAW单站数据解析检查，对于采用RAW协议的单站数据进行接收电文列表检查，需要确定收到的电文列表与数据接入系统约定的电文列表是否一致，如不一致则建立新的电文列表，并将该电文列表以及警告状态反馈给数据清理模块。
3)数据清理模块
数据清理模块主要包括正常数据清理、告警数据清理、错误数据清理等功能。
正常数据清理，收到数据内容检查模块的正常状态，具体状态信息是数据格式内容与数据格式协议匹配、可解析、数据格式为约定数据格式协议，表示当前数据源的数据通过内容检查；
告警数据清理，数据清理模块处理该警告，修改数据接入模块约定的数据源实时数据流数据格式协议。警告信息处理完成后，实时数据流可以正常发往下一个模块，但是发往下一个模块之前需要进行重复性检验，即由上一个模块发过来的同一个时刻的数据流不应该出现多条重复数据，如果出现多条重复数据，则需要进行筛选只保留一条健康数据发往下一个模块；
错误数据清理，在数据解析过程中数据“解析通过”，出现封装数据的校验和检查错误、数据长度校验错误、封装数据的拆分错误、RTCM电文缺失、RTCM电文重复，需要中断该数据源的实时数据流流向下一个模块，并生成错误报告。在数据解析过程中数据“解析不通过”，出现数据格式内容与数据格式协议不匹配、无法解析、数据格式为错误的错误状态信息时，需要中断该数据源的实时数据流流向下一个模块，并生成错误报告。
4)数据归约模块
数据归约模块主要包括原始观测数据流归约和内部格式数据流归约功能。
原始观测数据流归约，原始观测数据流主要用于做数据分发使用；
内部格式数据流归约，对原始观测数据流进行解析、拆分后得到的系统内部定义的数据流转格式，主要用作内部业务处理流转。
基准站数据存储模块13用于订阅基准站数据预处理模块12处理后的实时数据或缓存数据，并且存储基准站数据的原始数据流文件。基准站数据存储模块13包括数据转换存储模块与数据存储管理模块。数据转换存储模块订阅数据预处理子系统数据归约模块的实时数据或缓存数据，将消息队列里的数据取出，按照RINEX 3.X格式说明文档，将数据由内部流转格式转换成不同RINEX版本的文件形式。RINEX文件的命名方式，依照对应的RINEX版本约定的命名规则，其中文件名中的测站名称采用数据接入系统中基准站静态信息约定的基站编码(四位英文字母)。数据存储管理模块支持存储基准站数据的原始数据流文件，其中文件名中的测站名称采用数据接入系统中基准站静态信息约定的基站编码(四位英文字母)。
区域格网虚拟点划分模块14用于对覆盖区域格网虚拟点划分，完成区域虚拟格网点划分。区域格网虚拟点划分模块14包括第一步格网虚拟点划分模块、第二步格网虚拟点划分模块与第三步格网虚拟点划分模块，第一步格网虚拟点划分模块用于根据基准站网分布、服务区域范围和预设格网距离进行覆盖区域划分为若干多边形，多边形交点为第一步格网虚拟点；第二步格网虚拟点划分模块用于根据区域用户分布密度，对用户密度较大区域进行加密，形成第二步格网虚拟点；第三步格网虚拟点划分模块用于对区域地形进行分析，根据地形高程变化，对高程变化急剧的区域进行加密，形成第三步格网虚拟点。
区域格网虚拟观测量解算模块15用于基于区域虚拟格网点对基准站数据进行解算处理，生成区域增强数据信息，满足区域分米级、厘米级增强定位需求。优选地，区域格网虚拟观测量解算模块15包括算法负载均衡模块151、数据处理模块152、区域改正信息处理模块153与区域增强数据封装模块154。
算法负载平衡模块151用于对基准站数据进行梳理与预处理，并通过核心算法进行核心算法节点状态监听。算法负载平衡模块包括数据预处理模块、负载平衡算法与核心算法节点监管模块。数据预处理模块用于对基准站数据进行梳理，同时完成核心算法对数据的预处理要求；负载平衡算法模块用于建立核心算法节点列表，对接收到的原始数据均衡的分配给核心算法；核心算法节点监管模块用于监听核心算法节点状态，核心算法宕机后移除出核心算法列表，不再给宕机节点分配数据。
数据处理模块152用于对基准站数据进行数据处理、模糊度固定与区域误差建模。其中，数据处理包括时间转换、卫星计算、残差生成、周跳探测与观测方差估计；时间转换用于实现不同时间系统(BD、GPS、GLONASS、UTC等)之间的转换。模糊度固定实现基准站的模糊度固定；区域误差建模包括电离层延迟误差、对流层延迟误差和轨道误差，需构建相应的误差模型消弱上述误差的影响。
区域改正信息处理模块153用于生成区域格网虚拟点信息，包括网络RTK、RTD用户所需要的各项改正信息，用户所需的改正信息为虚拟参考站观测值信息，主要为GNSS伪距、载波相位观测值以及载燥比等。
区域增强数据封装模块154用于对区域改正信息处理模块生成的区域格网虚拟点信息封装成标准的RTCM电文格式，并将封装好的区域增强信息服务电文推送给用户管理平台2，并通过用户管理平台2想终端用户3通过数据播发服务。
本发明的基于格网化高精度卫星导航定位服务系统还包括运行状态监控模块4，运行状态监控模块4与卫星导航定位解算模块1进行数据通信，运行状态监控模块4包括基准站网状态监控模块41与增强服务性能监控模块42。其中，
基准站网状态监控模块41用于对基准站运行状态实时监控；
增强服务性能监控模块42用于对区域增强数据信息服务覆盖范围和时延进行监控，实时显示覆盖范围内提供服务能力。
本发明的用户管理平台2包括用户认证模块21和增强数据信息播发模块22。
用户认证模块21用于接收终端用户3的认证请求信息，按用户类型不同区分请求信息，并进行认证信息审核与反馈，以及对终端用户3信息进行维护管理。
具体地，用户认证模块21包括认证操作模块与认证管理模块。认证操作模块包括认证信息接收模块、认证信息审核模块与认证信息反馈模块，认证信息接收模块用于接收终端用户3的认证请求信息，按用户类型不同区分请求信息，并将接收到的认证信息发送给认证信息审核；认证信息审核模块用于对终端用户3请求信息进行认证，提取高精度用户综合服务管理系统用户信息，进行对比审核，生成审核认证结果信息；认证信息反馈模块用于将审核认证结果反馈给用户和增强信息分发子系统。增强信息分发子系统依据认证信息审核的结果判断是否向该用户发送增强信息。认证管理模块包括用户信息维护模块与异常用户管理模块，用户信息维护模块用于对终端用户3信息进行维护，主要包括终端用户3信息更新、异常用户记录、日志信息维护；异常用户管理模块用于干预异常用户的行为，对于异常登录用户采取相应措施(屏蔽等)，确保播发系统安全。
增强数据信息播发模块22用于对向终端用户3发送的增强数据进行核验，向终端用户3发送通过核验的区域增强服务信息，以及建立分发接口管理机制，实现对分发接口信息进行控制。增强数据信息播发模块包括数据分发服务模块与分发控制模块。数据分发服务模块用于向终端用户3发送的增强服务数据进行检核，检核数据的正确性、时效性、合理性，数据通过检核后发送给终端用户3，使得终端用户3接收通过检核的区域增强服务信息，同时将未通过检核的增强信息在界面提示显示。分发控制模块包括新建接口模块、管理接口模块、分发接口显示模块、日志记录模块与日志审计模块。其中，新建接口模块用于新建分发接口信息(后台控制)；管理接口模块用于建立分发接口管理机制，可对分发接口信息进行编辑、删除、禁用和启用(后台控制)；分发接口显示模块用于可显示分发接口信息，查询的信息包含分发接口的分发对象名称、分发IP、端口、数据请求类型等信息；日志记录模块用于记录增强信息分发子系统运行日志(后台控制)；日志审计模块用于具有较完善的应用层日志记录功能，可以通过系统日志查看审计日志信息，审计日志信息包括序号、分发系统名称、分发类别、分发日期、分发描述等(后台控制)。
在本发明的进一步实施例中，卫星导航定位解算模块1按照固定频率计算虚拟格网点的虚拟观测数据。优选地，卫星导航定位解算模块1根据每个虚拟格网点附近三个及以上的基准站点进行区域格网虚拟观测量解算。
本发明的基于格网化高精度卫星导航定位服务系统还包括用户综合服务管理模块5，用户综合服务管理模块5与用户管理平台2连接，用于对终端用户3账号进行角色分配与管理，不同角色的终端用户3分配不同的系统权限。其中，用户综合服务管理模块5包括用户管理模块51、角色管理模块52与高精度账号管理模块53，用户管理模块51用于对终端用户3进行管理，角色管理模块52用于支持各种终端用户3角色与支持角色授权，高精度账号管理模块53用于对终端账号进行管理。
其中，用户管理模块51对终端用户3进行管理，包括现有终端用户3的信息修改和账号的删除，也可新增终端用户3。用户管理模块51包括用户列表模块、用户管理模块与用户密码修改模块，用户列表模块支持查询管理账号信息，包括账号名称、电话、账号状态等信息，支持将报警信息进行服务推送；用户管理模块支持对管理用户新增、编辑和删除等操作；用户密码修改模块支持对管理用户的密码进行重置和修改。
角色管理模块52支持管理各种终端用户3角色，例如，超级管理员、普通管理员等，以及支持超级管理员具有所有权限，系统普通管理员具有除分配系统用户外的所有权限。
高精度账号管理模块53对终端账号进行管理，可对终端账号静态信息进行编辑，可添加新的终端账号。其中，高精度账号管理模块包括账号列表模块、账号管理模块与账号密码修改模块，账号列表模块支持显示全部账号信息，包括用户编号、用户名称、用户电话、使用时间等；账号管理模块支持新建账号，通过对申请人的用户名称、联系人、联系电话进行设置，完成账号新建，还支持对新建账号编辑和删除；账号密码修改模块支持对用户账号进行密码重置和修改功能。
本发明根据区域虚拟格网点划分，卫星导航定位解算模块1根据格网产生虚拟参考站，并将格网差分改正数据发送给外网播发平台。由于播发平台部署在外网，是分模块设计，也可以分布式部署，根据业务需求计算资源需求，由此可以支持十万级以及更多用户接入。
并且，本发明中卫星导航定位解算模块只计算固定数量的格网点虚拟参考站，跟终端用户数不再相关，耗费资源固定，由此可以极大节省资源成本。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种基于格网化高精度卫星导航定位服务系统，其特征在于，包括卫星导航定位解算模块、用户管理平台与终端用户，
所述卫星导航定位解算模块用于接入基准站数据并进行解算处理，从而获取区域增强数据信息；
所述用户管理平台用于对终端用户进行管理与认证，经过认证的终端用户向所述用户管理平台发送增强数据信息请求，同时终端用户发送自身概略位置，所述用户管理平台根据终端用户上传的概略位置，从所述区域增强数据信息中选取与概略位置、高程信息对应的某格网点虚拟观测量作为用户的差分信息，并将差分信息及格网点的位置坐标一起发送至终端用户；
其中，所述卫星导航定位解算模块设置在内网中，基准站数据通过基准站专线与单向光闸接入到所述卫星导航定位解算模块中；
所述区域增强数据信息通过单向光闸推送至外网环境中，再通过移动通信网络或互联网向通过认证的终端用户推送用户请求的增强数据信息；
所述卫星导航定位解算模块包括基准站数据接入模块、基准站数据预处理模块、基准站数据存储模块、区域格网虚拟点划分模块与区域格网虚拟观测量解算模块，
所述基准站数据接入模块用于负责接入区域基准站数据；
所述基准站数据预处理模块用于对基准站数据中数据协议与数据内容进行检查、解析与归约；
所述基准站数据存储模块用于订阅所述基准站数据预处理模块处理后的实时数据或缓存数据，并且存储基准站数据的原始数据流文件；
所述区域格网虚拟点划分模块用于对覆盖区域格网虚拟点划分，完成区域虚拟格网点划分；
所述区域格网虚拟观测量解算模块用于基于区域虚拟格网点对基准站数据进行解算处理，生成区域增强数据信息；
其中，所述基准站数据预处理模块包括数据协议检查模块、数据内容检查模块、数据清理模块与数据归约模块；
所述数据协议检查模块用于网络通信协议检查以及检查约定的传输协议；
所述数据内容检查模块用于进行数据内容解析，对需解析数据内容，选用匹配通过的数据格式解析功能进行数据内容解析，并将解析结果反馈给所述数据清理模块；
所述数据清理模块包括正常数据清理、告警数据清理、错误数据清理，其中，
所述正常数据清理用于收到数据内容检查模块的正常状态，具体状态信息是数据格式内容与数据格式协议匹配、可解析、数据格式为约定数据格式协议，表示当前数据源的数据通过内容检查；
所述告警数据清理用于数据清理模块处理警告，修改数据接入模块约定的数据源实时数据流数据格式协议，警告信息处理完成后，实时数据流正常发往下一个模块，发往下一个模块之前进行重复性检验，如果出现多条重复数据，则进行筛选只保留一条健康数据发往下一个模块；
所述错误数据清理用于在数据解析过程中数据“解析通过”，出现封装数据的校验和检查错误、数据长度校验错误、封装数据的拆分错误、RTCM电文缺失、RTCM电文重复，则中断该数据源的实时数据流流向下一个模块，并生成错误报告；在数据解析过程中数据“解析不通过”，出现数据格式内容与数据格式协议不匹配、无法解析、数据格式为错误的错误状态信息时，则中断该数据源的实时数据流流向下一个模块，并生成错误报告；
所述数据归约模块包括原始观测数据流归约和内部格式数据流归约功能；其中，
所述原始观测数据流归约用于将原始观测数据流做数据分发使用；
所述内部格式数据流归约用于对原始观测数据流进行解析、拆分后得到的系统内部定义的数据流转格式，并用作内部业务处理流转。
2.根据权利要求1所述的基于格网化高精度卫星导航定位服务系统，其特征在于，所述区域格网虚拟点划分模块包括第一步格网虚拟点划分模块、第二步格网虚拟点划分模块与第三步格网虚拟点划分模块，
第一步格网虚拟点划分模块用于根据基准站网分布、服务区域范围和预设格网距离进行覆盖区域划分为若干多边形，多边形交点为第一步格网虚拟点；
第二步格网虚拟点划分模块用于根据区域用户分布密度，对用户密度较大区域进行加密，形成第二步格网虚拟点；
第三步格网虚拟点划分模块用于对区域地形进行分析，根据地形高程变化，对高程变化急剧的区域进行加密，形成第三步格网虚拟点。
3.根据权利要求1所述的基于格网化高精度卫星导航定位服务系统，其特征在于，所述区域格网虚拟观测量解算模块包括算法负载均衡模块、数据处理模块、区域改正信息处理模块与区域增强数据封装模块，
所述算法负载均衡模块用于对基准站数据进行梳理与预处理，并通过核心算法进行核心算法节点状态监听；
所述数据处理模块用于对基准站数据进行数据处理、模糊度固定与区域误差建模；
所述区域改正信息处理模块用于生成区域格网虚拟点信息；
所述区域增强数据封装模块用于对区域改正信息处理模块生成的区域格网虚拟点信息封装成标准的RTCM电文格式，并将封装好的区域增强信息服务电文推送给用户管理平台，并通过所述用户管理平台想终端用户通过数据播发服务。
4.根据权利要求1所述的基于格网化高精度卫星导航定位服务系统，其特征在于，还包括运行状态监控模块，所述运行状态监控模块与所述卫星导航定位解算模块进行数据通信，所述运行状态监控模块包括基准站网状态监控模块与增强服务性能监控模块，其中，
所述基准站网状态监控模块用于对基准站运行状态实时监控；
所述增强服务性能监控模块用于对区域增强数据信息服务覆盖范围和时延进行监控，实时显示覆盖范围内提供服务能力。
5.根据权利要求1所述的基于格网化高精度卫星导航定位服务系统，其特征在于，所述用户管理平台包括用户认证模块和增强数据信息播发模块，
所述用户认证模块用于接收终端用户的认证请求信息，按用户类型不同区分请求信息，并进行认证信息审核与反馈，以及对终端用户信息进行维护管理；
所述增强数据信息播发模块用于对向终端用户发送的增强数据进行核验，向终端用户发送通过核验的区域增强服务信息，以及建立分发接口管理机制，实现对分发接口信息进行控制。
6.根据权利要求1所述的基于格网化高精度卫星导航定位服务系统，其特征在于，所述卫星导航定位解算模块按照固定频率计算所述虚拟格网点的虚拟观测数据。
7.根据权利要求5所述的基于格网化高精度卫星导航定位服务系统，其特征在于，所述卫星导航定位解算模块根据每个虚拟格网点附近三个及以上的基准站点，依次进行区域内每个格网点虚拟观测量解算。
8.根据权利要求1所述的基于格网化高精度卫星导航定位服务系统，其特征在于，还包括用户综合服务管理模块，所述用户综合服务管理模块与所述用户管理平台连接，用于对终端用户账号进行角色分配与管理，不同角色的终端用户分配不同的系统权限。
9.根据权利要求8所述的基于格网化高精度卫星导航定位服务系统，其特征在于，所述用户综合服务管理模块包括用户管理模块、角色管理模块与高精度账号管理模块，
所述用户管理模块用于对终端用户进行管理；
所述角色管理模块用于支持各种终端用户角色与支持角色授权；
所述高精度账号管理模块用于对终端账号进行管理。
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