CN115276769A - 一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法及系统 - Google Patents

一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法及系统，其方法包括：定位服务覆盖，生成粗略位置数据，粗略位置数据精处理以及位置数据精准播发；本发明利用卫星基准站对待定位区域进行网状的服务覆盖并对移动应用终端进行实时改正定位，以获取移动应用终端所处位置的原始观测数据，从而使卫星定位服务的覆盖面更广，通过对粗略位置数据中的无效观测值与冗余信息进行剔除预处理，并对预处理后的数据进行增强处理，从而使卫星定位数据中的误差干扰得到有效去除，排除了数据播发过程中随机误差对数据精确性的影响，进而保证了数据的精准播发，可以给用户带来精确的卫星定位服务。

Description

一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法及系统
技术领域
本发明涉及卫星数据播发技术领域，尤其涉及一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法及系统。
背景技术
位置信息是从移动互联到物联网都不可或缺的信息，高精度的位置信息可以提供更精确的时间信息和空间信息，使人们更加精确的知道人员和事务所处位置，提升用户体验，推进信息社会的高速发展，目前，高精度的位置信息主要依靠卫星定位系统提供。
卫星定位系统是一种使用卫星对某物进行准确定位的技术，它从最初的定位精度低、不能实时定位、难以提供及时的导航服务，发展到现如今的高精度GPS全球定位系统，实现了在任意时刻、地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以便实现导航、定位、授时等功能，卫星定位可以用来引导飞机、船舶、车辆、以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地，卫星定位还可以应用到手机追寻等功能中，在卫星定位技术中，卫星数据的播发与服务覆盖的精准度直接影响到卫星定位的精确性。
现有的卫星数据播发与服务覆盖技术大都手段单一，覆盖范围不够全面，抗干扰能力较差，在定位数据播发过程中没有对原始数据中的无效至和冗余信息进行剔除，也没有滤除原始数据中的误差干扰，导致卫星数据播发精准度不高，从而世界影响到卫星定位技术的精确性，不能给用户带来高精确的定位服务，因此，本发明提出一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法及系统以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提出一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法及系统，解决现有的卫星数据播发与服务覆盖技术覆盖范围不够全面，抗干扰能力较差以及卫星数据播发精准度不高的问题。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法，包括以下步骤：
步骤一：根据待定位区域面积利用对应数量的卫星基准站对待定位区域进行服务覆盖，并以其中一组卫星基准站为基准，计算和发播改正信息，对区域内的移动应用终端进行实时改正定位，以获取移动应用终端所处位置的原始观测数据；
步骤二：基于网状覆盖的卫星基准站，先通过卫星对移动应用终端发送原始观测数据的卫星信号，再通过移动应用终端接收卫星信号，以生成移动应用终端所在地点的粗略位置数据，接着通过无线通信网络将生成的粗略位置数据上传至控制主机的播发服务器；
步骤三：先通过控制主机内的数据预处理单元对粗略位置数据进行核验和修改，并剔除其中的无效观测值与冗余信息，再利用控制主机内的数据增强单元对预处理后的位置数据进行增强处理，得到精处理后的位置数据；
步骤四：播发服务器通过无线通信网络将精处理后的位置数据播发至移动应用终端，移动应用终端结合原始观测数据和收到的精处理后的位置数据进行差分结算，实现对原始观测数据的纠偏，并获得高精度的位置坐标。
进一步改进在于：所述步骤一中，所述卫星基准站的数量大于三组且与待定位区域面积成正比，所述卫星基准站在待定位区域呈网状覆盖。
进一步改进在于：所述步骤三中，所述数据预处理单元对粗略位置数据进行预处理的具体步骤为：先对输入数据进行核验和修改，再采用compass数据处理软件对粗略位置数据进行下载，接着通过解码将下载到的数据分类整理并剔除无效观测值和冗余信息。
进一步改进在于：所述步骤三中，所述数据增强单元对位置数据进行增强处理的具体步骤为：运用快速傅里叶变换，将预处理后的数据从时域变换到频域，接着提取数据中的有效成分，再进行傅立叶反变换，来恢复其中中断的数据，并滤除数据受到的误差干扰，得到精处理后的位置数据。
进一步改进在于：所述步骤三中，所述数据增强单元对位置数据进行增强处理的具体步骤为：运用卡尔曼滤波算法对位置数据进行滤波处理，并通过滤波去除其中的随机误差，得到真实准确的定位结果，即精处理后的位置数据。
进一步改进在于：所述步骤四中，所述播发服务器播发位置数据时采用信息加密单元进行数据加密，所述移动应用终端采用信息解密单元进行数据解密。
进一步改进在于：所述数据加密和解密的具体步骤为：信息加密单元采用RSA算法对数据信息进行迭代加密处理并转换为密文文本，同时生成密钥发送至信息解密单元，所述信息解密单元通过密钥对接收的数据信息密文文本进行解密并转换为明文文本供移动应用终端读取。
一种卫星数据精准播发与服务覆盖系统，包括服务覆盖模块、控制主机和移动应用终端，所述服务覆盖模块对待定位区域进行定位服务覆盖并与卫星无线连接，所述控制主机通过无线通信网络与移动应用终端连接，所述移动应用终端与卫星无线连接，所述控制主机包括用于播发服务器和数据处理模块，所述数据处理模块包括用于对卫星定位数据进行预处理的数据预处理单元和用于对预处理后的卫星定位数据进行增强处理的数据增强单元，所述播发服务器内置有信息加密单元，所述移动应用终端内置有信息解密单元。
本发明的有益效果为：本发明利用卫星基准站对待定位区域进行网状的服务覆盖并对移动应用终端进行实时改正定位，以获取移动应用终端所处位置的原始观测数据，从而使卫星定位服务的覆盖面更广，通过对粗略位置数据中的无效观测值与冗余信息进行剔除预处理，并对预处理后的数据进行增强处理，从而使卫星定位数据中的误差干扰得到有效去除，排除了数据播发过程中随机误差对数据精确性的影响，进而保证了数据的精准播发，可以给用户带来精确的卫星定位服务。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、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作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
参见图1，本实施例提供了一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法，包括以下步骤：
步骤一：根据待定位区域面积利用对应数量的卫星基准站对待定位区域进行网状服务覆盖，并以其中一组卫星基准站为基准，计算和发播改正信息，对区域内的移动应用终端进行实时改正定位，以获取移动应用终端所处位置的原始观测数据，其中卫星基准站的数量大于三组且与待定位区域面积成正比；
步骤二：基于网状覆盖的卫星基准站，先通过卫星对移动应用终端发送原始观测数据的卫星信号，再通过移动应用终端接收卫星信号，以生成移动应用终端所在地点的粗略位置数据，接着通过无线通信网络将生成的粗略位置数据上传至控制主机的播发服务器；
步骤三：先通过控制主机内的数据预处理单元对输入的粗略位置数据进行核验和修改，再采用compass数据处理软件对粗略位置数据进行下载，接着通过解码将下载到的数据分类整理并剔除无效观测值和冗余信息，再利用控制主机内的数据增强单元，运用快速傅里叶变换，将预处理后的数据从时域变换到频域，接着提取数据中的有效成分，再进行傅立叶反变换，来恢复其中中断的数据，并滤除数据受到的误差干扰，得到精处理后的位置数据；
步骤四：播发服务器通过无线通信网络将精处理后的位置数据播发至移动应用终端，移动应用终端结合原始观测数据和收到的精处理后的位置数据进行差分结算，实现对原始观测数据的纠偏，并获得高精度的位置坐标，播发服务器播发位置数据时采用信息加密单元进行数据加密，移动应用终端采用信息解密单元进行数据解密，数据加密和解密的具体步骤为：信息加密单元采用RSA算法对数据信息进行迭代加密处理并转换为密文文本，同时生成密钥发送至信息解密单元，信息解密单元通过密钥对接收的数据信息密文文本进行解密并转换为明文文本供移动应用终端读取。
本实施例还提供了一种卫星数据精准播发与服务覆盖系统，包括服务覆盖模块、控制主机和移动应用终端，服务覆盖模块对待定位区域进行定位服务覆盖并与卫星无线连接，控制主机通过无线通信网络与移动应用终端连接，移动应用终端与卫星无线连接，控制主机包括用于播发服务器和数据处理模块，数据处理模块包括用于对卫星定位数据进行预处理的数据预处理单元和用于对预处理后的卫星定位数据进行增强处理的数据增强单元，播发服务器内置有信息加密单元，移动应用终端内置有信息解密单元。
实施例二
参见图1，本实施例提供了一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法，包括以下步骤：
步骤一：根据待定位区域面积利用对应数量的卫星基准站对待定位区域进行网状服务覆盖，并以其中一组卫星基准站为基准，计算和发播改正信息，对区域内的移动应用终端进行实时改正定位，以获取移动应用终端所处位置的原始观测数据，其中卫星基准站的数量大于三组且与待定位区域面积成正比；
步骤二：基于网状覆盖的卫星基准站，先通过卫星对移动应用终端发送原始观测数据的卫星信号，再通过移动应用终端接收卫星信号，以生成移动应用终端所在地点的粗略位置数据，接着通过无线通信网络将生成的粗略位置数据上传至控制主机的播发服务器；
步骤三：先通过控制主机内的数据预处理单元对输入的粗略位置数据进行核验和修改，再采用compass数据处理软件对粗略位置数据进行下载，接着通过解码将下载到的数据分类整理并剔除无效观测值和冗余信息，再利用控制主机内的数据增强单元，运用卡尔曼滤波算法对位置数据进行滤波处理，并通过滤波去除其中的随机误差，得到真实准确的定位结果，即精处理后的位置数据；
步骤四：播发服务器通过无线通信网络将精处理后的位置数据播发至移动应用终端，移动应用终端结合原始观测数据和收到的精处理后的位置数据进行差分结算，实现对原始观测数据的纠偏，并获得高精度的位置坐标，播发服务器播发位置数据时采用信息加密单元进行数据加密，移动应用终端采用信息解密单元进行数据解密，数据加密和解密的具体步骤为：信息加密单元采用RSA算法对数据信息进行迭代加密处理并转换为密文文本，同时生成密钥发送至信息解密单元，信息解密单元通过密钥对接收的数据信息密文文本进行解密并转换为明文文本供移动应用终端读取。
本实施例还提供了一种卫星数据精准播发与服务覆盖系统，包括服务覆盖模块、控制主机和移动应用终端，服务覆盖模块对待定位区域进行定位服务覆盖并与卫星无线连接，控制主机通过无线通信网络与移动应用终端连接，移动应用终端与卫星无线连接，控制主机包括用于播发服务器和数据处理模块，数据处理模块包括用于对卫星定位数据进行预处理的数据预处理单元和用于对预处理后的卫星定位数据进行增强处理的数据增强单元，播发服务器内置有信息加密单元，移动应用终端内置有信息解密单元。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：根据待定位区域面积利用对应数量的卫星基准站对待定位区域进行服务覆盖，并以其中一组卫星基准站为基准，计算和发播改正信息，对区域内的移动应用终端进行实时改正定位，以获取移动应用终端所处位置的原始观测数据；
步骤二：基于网状覆盖的卫星基准站，先通过卫星对移动应用终端发送原始观测数据的卫星信号，再通过移动应用终端接收卫星信号，以生成移动应用终端所在地点的粗略位置数据，接着通过无线通信网络将生成的粗略位置数据上传至控制主机的播发服务器；
步骤三：先通过控制主机内的数据预处理单元对粗略位置数据进行核验和修改，并剔除其中的无效观测值与冗余信息，再利用控制主机内的数据增强单元对预处理后的位置数据进行增强处理，得到精处理后的位置数据；
步骤四：播发服务器通过无线通信网络将精处理后的位置数据播发至移动应用终端，移动应用终端结合原始观测数据和收到的精处理后的位置数据进行差分结算，实现对原始观测数据的纠偏，并获得高精度的位置坐标。
2.根据权利要求1所述的一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法，其特征在于：所述步骤一中，所述卫星基准站的数量大于三组且与待定位区域面积成正比，所述卫星基准站在待定位区域呈网状覆盖。
3.根据权利要求1所述的一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法，其特征在于：所述步骤三中，所述数据预处理单元对粗略位置数据进行预处理的具体步骤为：先对输入数据进行核验和修改，再采用compass数据处理软件对粗略位置数据进行下载，接着通过解码将下载到的数据分类整理并剔除无效观测值和冗余信息。
4.根据权利要求1所述的一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法，其特征在于：所述步骤三中，所述数据增强单元对位置数据进行增强处理的具体步骤为：运用快速傅里叶变换，将预处理后的数据从时域变换到频域，接着提取数据中的有效成分，再进行傅立叶反变换，来恢复其中中断的数据，并滤除数据受到的误差干扰，得到精处理后的位置数据。
5.根据权利要求1所述的一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法，其特征在于：所述步骤三中，所述数据增强单元对位置数据进行增强处理的具体步骤为：运用卡尔曼滤波算法对位置数据进行滤波处理，并通过滤波去除其中的随机误差，得到真实准确的定位结果，即精处理后的位置数据。
6.根据权利要求1所述的一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法，其特征在于：所述步骤四中，所述播发服务器播发位置数据时采用信息加密单元进行数据加密，所述移动应用终端采用信息解密单元进行数据解密。
7.根据权利要求6所述的一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法，其特征在于：所述数据加密和解密的具体步骤为：信息加密单元采用RSA算法对数据信息进行迭代加密处理并转换为密文文本，同时生成密钥发送至信息解密单元，所述信息解密单元通过密钥对接收的数据信息密文文本进行解密并转换为明文文本供移动应用终端读取。
8.一种卫星数据精准播发与服务覆盖系统，其特征在于：包括服务覆盖模块、控制主机和移动应用终端，所述服务覆盖模块对待定位区域进行定位服务覆盖并与卫星无线连接，所述控制主机通过无线通信网络与移动应用终端连接，所述移动应用终端与卫星无线连接，所述控制主机包括用于播发服务器和数据处理模块，所述数据处理模块包括用于对卫星定位数据进行预处理的数据预处理单元和用于对预处理后的卫星定位数据进行增强处理的数据增强单元，所述播发服务器内置有信息加密单元，所述移动应用终端内置有信息解密单元。
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