CN114966784A - 一种连续运行参考站的数据脱敏技术 - Google Patents

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肇启明
陈洪赛
李超
王金霞
刘东福生
张莹
丁康
李若涵
邓佳凯
张莉莉
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Abstract

本发明公开了一种连续运行参考站的数据脱敏技术，包括以下步骤：预设当前连续运行参考坐标偏移量范围；解码原始实时数据流，获取当前历元时刻的观测数据信息；针对偏移量进行观测数据的几何位置修改正；根据坐标偏离量及坐标的地理位置，计算当前坐标所在区域的各误差项的误差值，并将误差值修正到观测值中；将观测数据与偏移后对坐标进行编码；通过对连续运行参考站的坐标的精确坐标进行偏移，同时对站观测数据中的码伪距观测值、载波相位观测值、多普勒观测值进行相应的修正，实现对连续运行参考站的数据加密，并且能对数据产品的定位精度进行人为调控，同时通过对应的解密算法将数据还原，提高了连续运行参考站数据传输和存储的安全性。

Description

一种连续运行参考站的数据脱敏技术
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种连续运行参考站的数据脱敏技术。
背景技术
高等级的GNSS连续运行参考的坐标有一定的保密等级，且当参考站组网后，其实时原始数据流同样涉密。在用户端差分定位(RTK)的使用场景中，由于保密限制，使用不便。本技术提供了一种参考站数据脱密的方法，在不影响差分定位精度的前提下，可使参考站用于提供差分定位服务。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续运行参考站的数据脱敏技术，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种连续运行参考站的数据脱敏技术，包括以下步骤：
步骤S1、预设当前连续运行参考坐标偏移量范围；
步骤S2、解码原始实时数据流，获取当前历元时刻的观测数据信息；
步骤S3、针对偏移量进行观测数据的几何位置修改正；
步骤S4、根据坐标偏离量及坐标的地理位置，计算当前坐标所在区域的各误差项的误差值，并将误差值修正到观测值中；
步骤5、将观测数据与偏移后对坐标进行编码。
优选的，步骤S1的偏移量范围包括水平方向与高程方向，其中水平方向偏移量为方圆5km范围内，高程方向偏移量小于200m。
优选的，步骤S2中通过行业通行的ntrip协议或基于消息队列的中间件获取原始实时数据流，而后依据通用的RTCM数据格式、BINEX数据格式或自定义的数据格式进行逆向解码，实时数据流需包含码伪距观测值、载波相位观测值、多普勒观测值、载噪比。
优选的，步骤S3的具体方法为：
利用参考站观测得到的数据，增加一个几何校正量，将考站上的观测值归算到偏移点上，增加的几何校正量，实际上是从卫星到参考站的几何距离与该卫星到偏移点的几何距离的差，由于通过卫星星历能够实时的获得卫星的位置坐标信息；
同时，参考站的位置坐标信息精确己知，故可以得到参考站的接收机天线相位中心至卫星的矢量，设参考站位置矢量xr，卫星位置矢量xs，偏移点位置矢量xv；
则在历元时刻t,主参考站与卫星之间的几何距离是：
Figure BDA0003587866150000021
偏移点与卫星的距离为：
Figure BDA0003587866150000022
几何位置修正量为：
Figure BDA0003587866150000023
优选的，步骤S4的计算误差项包含电离层延迟误差与对流层延迟误差：
电离层延迟误差：当使用的场景为参考站网络，则计算区域内多条基线的双差电离层延迟，并采用LSM，即低阶曲面模型进行内插计算偏移点的电离层延迟误差值，若使用其他场景，则使用Klobuchar模型进行计算电离层延迟误差值；
对流层延迟误差：采用Sasstamoninen模型，即天顶对流层延迟模型进误差值计算。
优选的，步骤S5的具体方法为将脱敏后的数据编码为原格式，若使用RTCM格式数据，则对观测数据和站信息的数据消息都需要进行重新编码。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过对连续运行参考站的坐标的精确坐标进行偏移，同时对站观测数据中的码伪距观测值、载波相位观测值、多普勒观测值进行相应的修正，实现对连续运行参考站的数据加密，并且能对数据产品的定位精度进行人为调控，同时通过对应的解密算法将数据还原，提高了连续运行参考站数据传输和存储的安全性，达到数据脱敏和定位精度可控的目的。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
一种连续运行参考站的数据脱敏技术，包括以下步骤：
步骤S1、预设当前连续运行参考坐标偏移量范围；
步骤S2、解码原始实时数据流，获取当前历元时刻的观测数据信息；
步骤S3、针对偏移量进行观测数据的几何位置修改正；
步骤S4、根据坐标偏离量及坐标的地理位置，计算当前坐标所在区域的各误差项的误差值，并将误差值修正到观测值中；
步骤5、将观测数据与偏移后对坐标进行编码。
具体而言，步骤S1的偏移量范围包括水平方向与高程方向，其中水平方向偏移量为方圆5km范围内，高程方向偏移量小于200m。
具体而言，步骤S2中通过行业通行的ntrip协议或基于消息队列的中间件获取原始实时数据流，而后依据通用的RTCM数据格式、BINEX数据格式或自定义的数据格式进行逆向解码，实时数据流需包含码伪距观测值、载波相位观测值、多普勒观测值、载噪比。
具体而言，步骤S3的具体方法为：
利用参考站观测得到的数据，增加一个几何校正量，将考站上的观测值归算到偏移点上，增加的几何校正量，实际上是从卫星到参考站的几何距离与该卫星到偏移点的几何距离的差，由于通过卫星星历能够实时的获得卫星的位置坐标信息；
同时，参考站的位置坐标信息精确己知，故可以得到参考站的接收机天线相位中心至卫星的矢量，设参考站位置矢量xr，卫星位置矢量xs，偏移点位置矢量xv；
则在历元时刻t,主参考站与卫星之间的几何距离是：
Figure BDA0003587866150000041
偏移点与卫星的距离为：
Figure BDA0003587866150000042
几何位置修正量为：
Figure BDA0003587866150000043
具体而言，步骤S4的计算误差项包含电离层延迟误差与对流层延迟误差：
电离层延迟误差：当使用的场景为参考站网络，则计算区域内多条基线的双差电离层延迟，并采用LSM，即低阶曲面模型进行内插计算偏移点的电离层延迟误差值，若使用其他场景，则使用Klobuchar模型进行计算电离层延迟误差值；
对流层延迟误差：采用Sasstamoninen模型，即天顶对流层延迟模型进误差值计算。
具体而言，步骤S5的具体方法为将脱敏后的数据编码为原格式，若使用RTCM格式数据，则对观测数据和站信息的数据消息都需要进行重新编码。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种连续运行参考站的数据脱敏技术，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、预设当前连续运行参考坐标偏移量范围；
步骤S2、解码原始实时数据流，获取当前历元时刻的观测数据信息；
步骤S3、针对偏移量进行观测数据的几何位置修改正；
步骤S4、根据坐标偏离量及坐标的地理位置，计算当前坐标所在区域的各误差项的误差值，并将误差值修正到观测值中；
步骤S5、将观测数据与偏移后对坐标进行编码。
2.根据权利要求1所述的一种连续运行参考站的数据脱敏技术，其特征在于：步骤S1的偏移量范围包括水平方向与高程方向，其中水平方向偏移量为方圆5km范围内，高程方向偏移量小于200m。
3.根据权利要求1所述的一种连续运行参考站的数据脱敏技术，其特征在于：步骤S2中通过行业通行的ntrip协议或基于消息队列的中间件获取原始实时数据流，而后依据通用的RTCM数据格式、BINEX数据格式或自定义的数据格式进行逆向解码，实时数据流需包含码伪距观测值、载波相位观测值、多普勒观测值、载噪比。
4.根据权利要求1所述的一种连续运行参考站的数据脱敏技术，其特征在于：步骤S3的具体方法为：
利用参考站观测得到的数据，增加一个几何校正量，将考站上的观测值归算到偏移点上，增加的几何校正量，实际上是从卫星到参考站的几何距离与该卫星到偏移点的几何距离的差，由于通过卫星星历能够实时的获得卫星的位置坐标信息；
同时，参考站的位置坐标信息精确己知，故可以得到参考站的接收机天线相位中心至卫星的矢量，设参考站位置矢量xr，卫星位置矢量xs，偏移点位置矢量xv；
则在历元时刻t,主参考站与卫星之间的几何距离是：
Figure FDA0003587866140000021
偏移点与卫星的距离为：
Figure FDA0003587866140000022
几何位置修正量为：
Figure FDA0003587866140000023
5.根据权利要求1所述的一种连续运行参考站的数据脱敏技术，其特征在于：步骤S4的计算误差项包含电离层延迟误差与对流层延迟误差：
电离层延迟误差：当使用的场景为参考站网络，则计算区域内多条基线的双差电离层延迟，并采用LSM，即低阶曲面模型进行内插计算偏移点的电离层延迟误差值，若使用其他场景，则使用Klobuchar模型进行计算电离层延迟误差值；
对流层延迟误差：采用Sasstamoninen模型，即天顶对流层延迟模型进误差值计算。
6.根据权利要求1所述的一种连续运行参考站的数据脱敏技术，其特征在于：步骤S5的具体方法为将脱敏后的数据编码为原格式，若使用RTCM格式数据，则对观测数据和站信息的数据消息都需要进行重新编码。
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