CN114302322A - 一种基于“北斗+5g”的新型高精度定位导航系统和方法 - Google Patents

一种基于“北斗+5g”的新型高精度定位导航系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统和方法,包括北斗导航应用服务平台、数据中心、北斗指挥机、导航终端,北斗导航应用服务平台用于为用户提供人员、终端、位置的信息管理、查询及展示功能,还能够根据用户的自定义参数提供路径规划导航服务;数据中心用于实现北斗导航服务平台数据的传输、存储、管理、备份功能;所述北斗指挥机用于组网、调度导航终端,为北斗导航服务平台与导航终端之间建立连接;导航终端用于为用户实现不同场景下的高精度定位及路径规划导航功能。本发明能够解决城市环境下网络不稳定、定位延迟、定位偏移等问题带来的路径导航困扰以及解决偏远地区因通信网络限制无法精准定位、路径规划导航问题。

Description

一种基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统和方法
技术领域
本发明属于定位导航技术领域,具体地说是一种基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统和方法。
背景技术
北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统,也是国家维护自身安全和发展经济社会的需要。2020年6月,北斗三号部署完成,全球服务能力全面实现,将为全球用户提供优异的导航服务,以及北斗短报文通信、国际搜救等特色服务。北斗三号不仅覆盖全球,在技术上也实现了性能提升和服务扩展,不仅定位精度有大幅提高,服务容量与用户机发射功率也有量级优化,使其北斗短报文服务能力大幅提升。
北斗三号短报文系统的能力扩容、终端小型化,使之成为可广泛应用的连接手段,将其与导航相结合,可促进北斗短报文在境外旅行、野外活动等应用场景的广泛应用;在通信网络基础设施水平较低的地区,为广大用户提供稳定、可靠的定位与导航信息。
随着5G时代的到来,“北斗+5G”的联合应用将成为不可避免的发展趋势。5G无线网络具有高速率、大容量、低时延和高可靠的特性,为高精度距离测量提供支持;北斗是我国全球性、高精度的时空基准,可以提供非常精确的定位服务;“北斗+5G”在导航方面的结合,可实现高精度、高可靠、高安全的导航体系,为广大民众提供全面、可靠、安全的导航方案。
在城市交通中,时常因为高楼遮挡无信号、定位延迟、高架定位难等原因而导致定位不准,为城市导航带来诸多困扰;另外,在偏远地区,由于居民数量过少、自然环境恶劣或者经济条件欠发达,通信基站布设过少,导致在很多区域无法搜索基站信号,无法实现自身精准定位,无法进行出行路线导航规划,为出行人员的生活与安全带来很大的隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统和方法,旨在解决城市环境下网络不稳定、定位延迟、定位偏移等问题带来的路径导航困扰以及解决偏远地区因通信网络限制无法精准定位、路径规划导航问题。
本发明所采用的技术方案是:
本发明的特点还在于:
一种基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统,包括北斗导航应用服务平台、数据中心、北斗指挥机、导航终端,
所述北斗导航应用服务平台用于为用户提供人员、终端、位置的信息管理、查询及展示功能,还能够根据用户的自定义参数提供路径规划导航服务;
所述数据中心用于实现北斗导航服务平台数据的传输、存储、管理、备份功能;
所述北斗指挥机用于组网、调度导航终端,为北斗导航服务平台与导航终端之间建立连接;
所述导航终端用于为用户实现不同场景下的高精度定位及路径规划导航功能。
进一步地,所述北斗导航应用服务平台包括认证管理模块、安全通信模块、信息管理模块、路径规划模块、信息查询模块、目标动态展示模块;
所述认证管理模块用于实现用户登录北斗导航应用服务平台时对用户的身份、权限进行安全认证,控制用户的访问、操作权限;
所述安全通信模块用于实现服务平台与移动平台间的安全通信,即确定平台间的加密方式与通信协议,发送方进行加密与数据封装,接收方进行解密与数据解析,在使用北斗短报文通信时,还会根据通信的报文长度进行分包与组包,最终实现平台间信息的安全可靠传输;
所述信息管理模块用于实现北斗导航应用服务平台对用户信息、权限信息、导航终端信息、位置信息的综合管理,根据用户的权限不同提供不同的操作权限;
所述路径规划模块用于实现北斗导航应用服务平台根据用户提交的起点、终点、途经点、障碍点、限高、限宽、限重信息进行路径规划导航;
所述信息查询模块用于实现北斗导航应用服务平台对用户信息、导航终端信息、位置信息、通信信息等的查询功能;
所述目标动态展示模块用于北斗导航应用服务平台实现对目标终端位置的实时定位与展示功能。
进一步地,所述数据中心包括备份服务器、存储设备、网络设备。
进一步地,所述导航终端包括北斗导航应用移动平台、CPU主控模块、北斗定位/通信模块、5G定位/通信模块、电源管理模块、SIM卡接口、屏幕单元、音频单元,
所述CPU主控模块用以实现导航终端5G定位/通信、北斗定位/通信、电源管理、SIM卡接口、屏幕单元、传感器单元、音频单元、北斗导航移动平台业务流程的控制和管理;
所述北斗定位/通信模块包括北斗天线和射频模组,用于实现北斗定位及与卫星通信;
所述5G定位/通信模块包括5G天线和射频模组,通过5G天线接收位置标签,依据MIMO多波束特性,采用DL-TDOA、UL-TDOA、DL-AoD、UL-AOA、E-CID的多种技术实现定位,5G天线和射频模组结合实现5G通信功能;
所述SIM卡接口用于插入导航终端卡,实现短报文通信、5G通信和用户身份识别;
所述北斗导航应用移动平台用于实现导航终端与服务平台的通信、离线导航、向服务平台进行路径规划请求及定位展示功能。
进一步地,所述北斗导航应用移动平台包括认证管理模块、安全通信模块、位置管理模块、路径规划模块、地图服务模块、偏航提醒模块,
所述路径规划模块用于实现北斗导航应用移动平台在5G网络或离线模式下根据用户提供的起点、终点、途经点、障碍点信息实现路径规划功能;
所述地图服务模块用于为路径规划提供数据支撑,并且在终端定位及路径规划导航过程中进行可视化展示;
所述偏航提醒模块用于当用户偏离导航路线时给予偏航提醒功能,并在偏离超出阈值后进行重新路径规划服务。
根据上述的基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统的定位导航方法,包括以下步骤:
步骤1:通过导航终端实现高精度定位;
步骤2:通过导航终端进行路径规划;
步骤3:通过导航终端接收路径规划信息。
进一步地,所述步骤1具体包括:
1.1.导航终端获取北斗定位数据;
1.2.检查是否有5G网络覆盖;
1.3.若没有5G网络覆盖,则导航终端通过北斗定位/通信模块以北斗三号短报文的方式接收北斗地基增强网发送的时空位置修正信号,导航终端接收修正信号后,计算获得北斗高精度定位数据;若有5G网络覆盖,则通过验证导航终端获取的北斗定位数据PDOP值和卫星数,确定定位数据是否可靠;
1.4.若定位数据可靠,则通过导航终端5G定位/通信模块以5G通信链路接收北斗地基增强网发送的时空位置修正信号,导航终端接收修正信号后,计算获得北斗高精度定位数据;若数据不可靠,则尝试获取5G定位数据;
1.5.导航终端得到最终的定位数据。
进一步地,所述步骤2具体包括:
若导航终端处于5G网络覆盖区域:
2.1.导航终端获取修正后的北斗高精度定位数据或5G定位数据;
2.2.若导航终端选择向北斗导航应用服务平台发送路径规划请求,导航终端上集成的移动平台安全通信模块需将用户的请求参数进行加密、封装,移动平台通过导航终端5G定位/通信模块以5G通信链路向服务平台发送路径规划请求参数,服务平台接收数据后,其安全通信模块对请求信息进行解密、解析,服务平台进行路径规划;
2.3.若导航终端选择向北斗导航应用移动平台发送路径规划请求,移动平台直接获取用户上传的路径规划参数并进行路径规划;
导航终端处于无5G网络覆盖区域:
2.4.导航终端获取修正后的北斗高精度定位数据;
2.5.判断北斗导航应用移动平台是否存有离线地图;
2.6.若移动平台有离线地图,则直接通过移动平台获取路径规划信息,若移动平台没有离线地图,则向服务平台发送路径规划请求;
2.7.移动平台安全通信模块将用户的请求参数进行加密、封装;
2.8.移动平台通过北斗定位/通信模块以北斗三号短报文通信方式将路径规划请求参数发送给北斗指挥机;
2.9.北斗指挥机接收并向服务平台转发请求数据;
2.10.服务平台接收数据后,其安全通信模块对请求信息进行解密、解析;
2.11.服务平台进行路径规划。
进一步地,所述步骤3具体包括:
3.1.判断导航终端是否通过5G通信网络进行路径规划请求,若通过北斗导航应用移动平台进行路径规划,则移动平台直接将路径规划信息反馈给用户,若通过北斗导航应用服务平台进行路径规划;
3.2.若通过5G通信网络,则服务平台安全通信模块对路径规划信息进行加密并封装,服务平台以5G通信链路的方式向移动平台传输路径规划信息,用户获取路径规划信息;
3.3.若不是通过5G通信网络,则因北斗三号短报文对报文长度的限制及要求,服务平台需对规划的路径信息进行判别,视情况进行分包处理;
3.4.服务平台安全通信模块加密并封装分包处理后的路径规划信息;
3.5.服务平台将信息发送给北斗指挥机;
3.6.北斗指挥机接收并通过北斗三号通信链路短报文通信方式向移动平台转发路径规划信息;
3.7.移动平台安全通信模块获取路径规划信息,并对其进行解密与数据解析;
3.8.对路径规划信息进行组包处理;
3.9.用户获取路径规划信息。
本发明的有益效果是:
本发明解决了城市环境下因环境因素导致的无法精准定位导航等问题以及解决偏远地区因通信网络限制无法精准定位、路径规划问题,新型高精度定位导航方法集成北斗导航应用服务平台、数据中心、北斗指挥机、导航终端实现了在不同场景下采用不同定位结果并通过不同通信链路为用户提供高精度、高可靠、低时延的路径规划导航服务,具体有益效果包括:
(1)本发明将“北斗+5G”进行有机融合,实现了多种场景下的高精度定位路径规划导航功能,为用户出行提供可靠保障;
(2)本发明的导航终端,内置北斗定位/通信模块和5G定位/通信模块两种,支持同时获取北斗定位及5G定位两种定位结果;
(3)本发明的导航终端,可根据实际情况使用通过5G通信获取北斗地基增强时空位置修正信号进行修正后的北斗高精度定位结果、通过北斗三号短报文通信获取北斗地基增强时空位置修正信号进行修正后的北斗高精度定位结果以及5G定位结果;
(4)本发明的导航终端,可通过本地、5G网络通信及北斗三号通信三种方式请求路径规划导航服务;
(5)本发明的高精度定位导航应用系统,可通过本地、5G网络及北斗三号三种方式为用户提供路径规划导航服务。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
图1为基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统示意图。
图2为北斗导航应用服务平台组成图。
图3为导航终端结构示意图。
图4为北斗导航应用移动平台组成图。
图5为导航终端高精度定位工作流程图。
图6为导航终端进行路径规划请求的工作流程图。
图7为导航终端接收路径规划信息的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统主要由北斗导航应用服务平台、数据中心、北斗指挥机、导航终端组成,如图1所示。
本发明可实现导航终端在多场景下的高精度定位及路径规划导航功能,为用户出行提供可靠保障。主要功能设计介绍如下:
(1)高精度定位设计
1)有5G网络覆盖时,导航终端获取北斗定位数据后,通过5G网络接收北斗地基增强时空位置修正信号,计算获得修正后的北斗高精度定位结果数据,若有遮挡或北斗定位偏移较大时则采用5G定位结果数据。
2)无5G网络覆盖时,导航终端获取北斗定位数据后,通过北斗三号通信链路北斗短报文通信方式接收北斗地基增强修正信号,计算获得北斗高精度定位结果数据。
(2)路径规划流程设计
1)有5G网络覆盖时,导航终端获得北斗高精度定位或者5G定位数据后向北斗导航应用移动平台或者北斗导航应用服务平台发送请求,根据输入的起点、终点、障碍点、途经点等信息进行路径规划,再通过5G通信网络将规划结果发送给导航终端。
2)无5G网络覆盖时,导航终端通过北斗定位模块获取自身位置,首先判断北斗导航应用移动平台是否有离线导航地图,若有,可通过移动平台获取离线路径规划导航信息;若没有,则通过北斗短报文通信将请求信息传送给北斗指挥机,北斗指挥机将信息转送给服务平台,服务平台路径规划后将规划信息发送给北斗指挥机,北斗指挥机通过北斗短报文将信息转发给导航终端。
北斗导航应用服务平台为用户提供了人员、终端、位置等的信息管理、查询及展示功能,还可根据用户的自定义参数提供路径规划导航服务。服务平台主要由认证管理模块、安全通信模块、信息管理模块、路径规划模块、信息查询模块、目标动态展示模块组成,如图2所示。
(1)认证管理模块实现用户登录北斗导航应用服务平台时对用户的身份、权限进行安全认证,控制用户的访问、操作权限等。
(2)安全通信模块主要是实现了服务平台与移动平台间的安全通信问题,即平台间商定好加密方式与通信协议,发送方进行加密与数据封装,接收方进行解密与数据解析,同时,在使用北斗短报文通信时,还会根据通信的报文长度进行分包与组包,最终实现平台间信息的安全可靠传输。
(3)信息管理模块实现了北斗导航应用服务平台对用户信息、权限信息、导航终端信息、位置信息等的综合管理,可以根据用户的权限不同提供不同的操作权限。
(4)路径规划模块实现了北斗导航应用服务平台根据用户提交的起点、终点、途经点、障碍点、限高、限宽、限重等信息进行路径规划导航。
(5)信息查询模块实现了北斗导航应用服务平台对用户信息、导航终端信息、位置信息、通信信息等的查询功能。
(6)目标动态展示模块是北斗导航应用服务平台实现了对目标终端位置的实时定位与展示功能。
数据中心实现了北斗导航服务平台数据的传输、存储、管理、备份等功能。主要包括备份服务器、存储设备、网络设备等。其中存储设备上都安装部署了相应的数据库软件,本发明使用的是redis和mysql数据库软件。
北斗指挥机主要用来组网、调度导航终端,为北斗导航服务平台与导航终端之间建立连接。
导航终端主要为用户实现不同场景下的高精度定位及路径规划导航功能。主要包括北斗导航应用移动平台、CPU主控模块、北斗定位/通信模块、5G定位/通信模块、电源管理模块、SIM卡接口、屏幕单元、音频单元等,结构如图3所示。
(1)CPU主控模块用以实现导航终端5G定位/通信、北斗定位/通信、电源管理、SIM卡接口、屏幕单元、传感器单元、音频单元、北斗导航应用移动平台业务流程的控制和管理。
(2)北斗定位/通信模块主要由北斗天线和射频模组组成,用来实现北斗定位及与卫星通信。
(3)5G定位/通信模块主要由5G天线和射频模组组成,通过5G天线接收位置标签,依据MIMO多波束特性,采用了DL-TDOA、UL-TDOA、DL-AoD、UL-AOA、E-CID等多种技术实现定位,5G天线和射频模组结合实现5G通信功能。
(4)SIM卡接口用于插入导航终端卡,实现短报文通信、5G通信和用户身份识别。
(5)电源、屏幕单元、传感器单元及音频单元等属于终端的基本工作模块,便于实现人机操作功能。其中电源包括内置电池和外接电源两种方式。
(6)北斗导航应用移动平台主要实现了导航终端与服务平台的通信、离线导航、向服务平台进行路径规划请求及定位展示功能。主要由认证管理模块、安全通信模块、位置管理模块、路径规划模块、地图服务模块、偏航提醒模块组成,如图4所示。
1)路径规划模块是北斗导航应用移动平台在5G网络或离线模式下根据用户提供的起点、终点、途经点、障碍点等信息实现的路径规划功能。
2)地图服务模块主要是为路径规划提供数据支撑,并且在终端定位及路径规划导航过程中进行可视化展示。
3)偏航提醒模块主要是当用户偏离导航路线时给予的偏航提醒功能,并在偏离超出阈值后进行重新路径规划服务。
下面将结合图5、图6和图7对本发明的主要工作步骤进行详细描述。
(1)导航终端高精度定位工作流程图具体步骤如图5所示:
a.导航终端获取北斗定位数据;
b.检查是否有5G网络覆盖;
c.若没有5G网络覆盖,则导航终端通过北斗定位/通信模块以北斗三号短报文的方式接收北斗地基增强网发送的时空位置修正信号;
d.导航终端接收修正信号后,计算获得北斗高精度定位数据;
e.若有5G网络覆盖,则通过验证导航终端获取的北斗定位数据PDOP值和卫星数,确定定位数据是否可靠;
f.若数据可靠,则通过导航终端5G定位/通信模块以5G通信链路接收北斗地基增强网发送的时空位置修正信号;
g.导航终端接收修正信号后,计算获得北斗高精度定位数据;
h.若数据不可靠,则尝试获取5G定位数据;
i.导航终端得到最终的定位数据。
(2)导航终端进行路径规划请求的具体步骤如附图6所示:
1)导航终端处于5G网络覆盖区域
a.导航终端获取修正后的北斗高精度定位数据或5G定位数据;
b.若导航终端选择向北斗导航应用服务平台发送路径规划请求;
c.那么,导航终端上集成的移动平台安全通信模块需将用户的请求参数进行加密、封装;
d.移动平台通过导航终端5G定位/通信模块以5G通信链路向服务平台发送路径规划请求参数;
e.服务平台接收数据后,其安全通信模块对请求信息进行解密、解析;
f.服务平台进行路径规划;
g.若导航终端选择向北斗导航应用移动平台发送路径规划请求;
h.移动平台可直接获取用户上传的路径规划参数并进行路径规划。
2)导航终端处于无5G网络覆盖区域
a.导航终端获取修正后的北斗高精度定位数据;
b.判断北斗导航应用移动平台是否存有离线地图;
c.若移动平台有离线地图,则直接通过移动平台获取路径规划信息;
d.若移动平台没有离线地图,则向服务平台发送路径规划请求;
e.那么,移动平台安全通信模块需将用户的请求参数进行加密、封装;
f.移动平台通过北斗定位/通信模块以北斗三号短报文通信方式将路径规划请求参数发送给北斗指挥机;
g.北斗指挥机接收并向服务平台转发请求数据;
h.服务平台接收数据后,其安全通信模块对请求信息进行解密、解析;
i.服务平台进行路径规划。
(3)导航终端接收路径规划信息的具体步骤如附图7所示:
a.若通过北斗导航应用移动平台进行路径规划,则移动平台直接将路径规划信息反馈给用户;
b.若通过北斗导航应用服务平台进行路径规划;
c.那么,需要判断导航终端是否通过5G通信网络进行路径规划请求;
d.若是通过5G通信网络,则服务平台安全通信模块对路径规划信息进行加密并封装;
e.服务平台以5G通信链路的方式向移动平台传输路径规划信息
f.用户获取路径规划信息;
g.若不是通过5G通信网络,则因北斗三号短报文对报文长度的限制及要求,服务平台需对规划的路径信息进行判别,视情况进行分包处理;
h.服务平台安全通信模块加密并封装分包处理后的路径规划信息;
i.服务平台将信息发送给北斗指挥机;
j.北斗指挥机接收并通过北斗三号通信链路短报文通信方式向移动平台转发路径规划信息;
k.移动平台安全通信模块获取路径规划信息,并对其进行解密与数据解析;
l.对路径规划信息进行组包处理;
m.用户获取路径规划信息。
本发明集成了北斗三号和5G网络设备,实现了“北斗+5G”的有机融合,5G定位技术以及其大容量地稳定传输北斗地基增强时空位置修正信号,使得北斗定位的精度更高,不仅可以为用户提供城市环境下的精准、稳定、低时延的导航服务,通过北斗定位及短报文通信还可以为偏远地区人员出行提供可靠、安全的出行保障。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡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,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统,其特征在于,包括北斗导航应用服务平台、数据中心、北斗指挥机、导航终端,
所述北斗导航应用服务平台用于为用户提供人员、终端、位置的信息管理、查询及展示功能,还能够根据用户的自定义参数提供路径规划导航服务;
所述数据中心用于实现北斗导航服务平台数据的传输、存储、管理、备份功能;
所述北斗指挥机用于组网、调度导航终端,为北斗导航服务平台与导航终端之间建立连接;
所述导航终端用于为用户实现不同场景下的高精度定位及路径规划导航功能。
2.根据权利要求1所述的基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统,其特征在于,所述北斗导航应用服务平台包括认证管理模块、安全通信模块、信息管理模块、路径规划模块、信息查询模块、目标动态展示模块;
所述认证管理模块用于实现用户登录北斗导航应用服务平台时对用户的身份、权限进行安全认证,控制用户的访问、操作权限;
所述安全通信模块用于实现服务平台与移动平台间的安全通信,即确定平台间的加密方式与通信协议,发送方进行加密与数据封装,接收方进行解密与数据解析,在使用北斗短报文通信时,还会根据通信的报文长度进行分包与组包,最终实现平台间信息的安全可靠传输;
所述信息管理模块用于实现北斗导航应用服务平台对用户信息、权限信息、导航终端信息、位置信息的综合管理,根据用户的权限不同提供不同的操作权限;
所述路径规划模块用于实现北斗导航应用服务平台根据用户提交的起点、终点、途经点、障碍点、限高、限宽、限重信息进行路径规划导航;
所述信息查询模块用于实现北斗导航应用服务平台对用户信息、导航终端信息、位置信息、通信信息等的查询功能;
所述目标动态展示模块用于北斗导航应用服务平台实现对目标终端位置的实时定位与展示功能。
3.根据权利要求2所述的基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统,其特征在于,所述数据中心包括备份服务器、存储设备、网络设备。
4.根据权利要求3所述的基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统,其特征在于,所述导航终端包括北斗导航应用移动平台、CPU主控模块、北斗定位/通信模块、5G定位/通信模块、电源管理模块、SIM卡接口、屏幕单元、音频单元,
所述CPU主控模块用以实现导航终端5G定位/通信、北斗定位/通信、电源管理、SIM卡接口、屏幕单元、传感器单元、音频单元、北斗导航移动平台业务流程的控制和管理;
所述北斗定位/通信模块包括北斗天线和射频模组,用于实现北斗定位及与卫星通信;
所述5G定位/通信模块包括5G天线和射频模组,通过5G天线接收位置标签,依据MIMO多波束特性,采用DL-TDOA、UL-TDOA、DL-AoD、UL-AOA、E-CID的多种技术实现定位,5G天线和射频模组结合实现5G通信功能;
所述SIM卡接口用于插入导航终端卡,实现短报文通信、5G通信和用户身份识别;
所述北斗导航应用移动平台用于实现导航终端与服务平台的通信、离线导航、向服务平台进行路径规划请求及定位展示功能。
5.根据权利要求4所述的基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统,其特征在于,所述北斗导航应用移动平台包括认证管理模块、安全通信模块、位置管理模块、路径规划模块、地图服务模块、偏航提醒模块,
所述路径规划模块用于实现北斗导航应用移动平台在5G网络或离线模式下根据用户提供的起点、终点、途经点、障碍点信息实现路径规划功能;
所述地图服务模块用于为路径规划提供数据支撑,并且在终端定位及路径规划导航过程中进行可视化展示;
所述偏航提醒模块用于当用户偏离导航路线时给予偏航提醒功能,并在偏离超出阈值后进行重新路径规划服务。
6.根据权利要求5所述的基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统的定位导航方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:通过导航终端实现高精度定位;
步骤2:通过导航终端进行路径规划;
步骤3:通过导航终端接收路径规划信息。
7.根据权利要求6所述的基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统的定位导航方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:
1.1.导航终端获取北斗定位数据;
1.2.检查是否有5G网络覆盖;
1.3.若没有5G网络覆盖,则导航终端通过北斗定位/通信模块以北斗三号短报文的方式接收北斗地基增强网发送的时空位置修正信号,导航终端接收修正信号后,计算获得北斗高精度定位数据;若有5G网络覆盖,则通过验证导航终端获取的北斗定位数据PDOP值和卫星数,确定定位数据是否可靠;
1.4.若定位数据可靠,则通过导航终端5G定位/通信模块以5G通信链路接收北斗地基增强网发送的时空位置修正信号,导航终端接收修正信号后,计算获得北斗高精度定位数据;若数据不可靠,则尝试获取5G定位数据;
1.5.导航终端得到最终的定位数据。
8.根据权利要求7所述的基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统的定位导航方法,其特征在于,所述步骤2具体包括:
若导航终端处于5G网络覆盖区域:
2.1.导航终端获取修正后的北斗高精度定位数据或5G定位数据;
2.2.若导航终端选择向北斗导航应用服务平台发送路径规划请求,导航终端上集成的移动平台安全通信模块需将用户的请求参数进行加密、封装,移动平台通过导航终端5G定位/通信模块以5G通信链路向服务平台发送路径规划请求参数,服务平台接收数据后,其安全通信模块对请求信息进行解密、解析,服务平台进行路径规划;
2.3.若导航终端选择向北斗导航应用移动平台发送路径规划请求,移动平台直接获取用户上传的路径规划参数并进行路径规划;
导航终端处于无5G网络覆盖区域:
2.4.导航终端获取修正后的北斗高精度定位数据;
2.5.判断北斗导航应用移动平台是否存有离线地图;
2.6.若移动平台有离线地图,则直接通过移动平台获取路径规划信息,若移动平台没有离线地图,则向服务平台发送路径规划请求;
2.7.移动平台安全通信模块将用户的请求参数进行加密、封装;
2.8.移动平台通过北斗定位/通信模块以北斗三号短报文通信方式将路径规划请求参数发送给北斗指挥机;
2.9.北斗指挥机接收并向服务平台转发请求数据;
2.10.服务平台接收数据后,其安全通信模块对请求信息进行解密、解析;
2.11.服务平台进行路径规划。
9.根据权利要求8所述的基于“北斗+5G”的新型高精度定位导航系统的定位导航方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:
3.1.判断导航终端是否通过5G通信网络进行路径规划请求,若通过北斗导航应用移动平台进行路径规划,则移动平台直接将路径规划信息反馈给用户,若通过北斗导航应用服务平台进行路径规划;
3.2.若通过5G通信网络,则服务平台安全通信模块对路径规划信息进行加密并封装,服务平台以5G通信链路的方式向移动平台传输路径规划信息,用户获取路径规划信息;
3.3.若不是通过5G通信网络,对规划的路径信息进行分包处理;
3.4.服务平台安全通信模块加密并封装分包处理后的路径规划信息;
3.5.服务平台将信息发送给北斗指挥机;
3.6.北斗指挥机接收并通过北斗三号通信链路短报文通信方式向移动平台转发路径规划信息;
3.7.移动平台安全通信模块获取路径规划信息,并对其进行解密与数据解析;
3.8.对路径规划信息进行组包处理;
3.9.用户获取路径规划信息。
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