北斗三号短报文传输差分信号实现差分定位的系统和方法与流程

1.本发明属于北斗三代短报文和高精度定位技术领域，涉及一种北斗三号短报文传输差分信号实现差分定位的系统和方法。


背景技术：

2.全球卫星导航系统(gnss)差分定位技术是当前应用较为广泛的高精度定位技术之一，广泛应用在测量测绘、安全应急防灾、精准农业、自动驾驶等领域。
3.北斗短报文通信是北斗卫星导航系统的特色服务，单条北斗三号短报文的长度可达到(14000bit)1000个汉字。
4.当前gnss高精度差分定位的播发方式主要是通过4g通讯等网络进行差分信息传输。但是由于4g网络通讯的覆盖性，不能满足一些无网络信号地区，所以解决差分信息传输链路需要一种新的传输方式和系统。
5.北斗三代短报文系统可以有效的解决在无网络基站，移动通信基站的地区进行差分定位，并且北斗三代短报文相比北斗二代短报文传输系统传输数据更大，不需要分包发送差分数据，并且覆盖范围更广，可以覆盖中国全境及中国周边地区。


技术实现要素：

6.(一)发明目的
7.本发明的目的是：提供一种北斗三号短报文传输差分信号实现差分定位的系统和方法，解决在没有4g移动互联网覆盖的环境下实现gnss网络差分定位的能力。
8.(二)技术方案
9.为了实现上述目的，本发明提供一种本实施例北斗三号短报文传输差分信号实现差分定位的系统包括cros基准站(至少三台)、地基增强系统、北斗三号指挥机、北斗三号通信终端和流动站(含gnss天线)，基准站为cros基准站，有至少三台，流动站含有gnss天线。
10.地基增强系统与cros基准站之间通过移动网络进行通信，地基增强系统接收基准站的原始观测据进行差分解算，得到差分改正数据，改正数据由北斗三号指挥机通过北斗三号短报文通信链路播发；流动站终端由北斗三号短报文通信终端通过北斗短报文通信链路向地基增强系统发送差分改正数据请求；地基增强系统通过北斗三号指挥机接收流动站请求，地基增强系统与北斗三号指挥机之间通过有线链路通信；地基增强系统收到流动站请求后，通过北斗三号指挥机发送相应的差分改正数据至北斗三号短报文终端，北斗三号短报文终端通过转码得到流动站需要的差分信息，并通过有线通信发送给流动站；流动站终端接收到多个历元的差分数据的改正数进行差分定位。
11.北斗三号短报文传输差分信号实现差分定位的方法包括如下步骤：
12.步骤1：架设至少3台基准站，并且可以覆盖流动站区域，基准站获取卫星原始观测量信息，通过公网将原始观测量信息发送到地基增强系统；
13.步骤2：流动站通过北斗三代通信终端上报差分信息请求；
14.步骤3：北斗三代指挥机接收到请求后，通过网口传输给地基增强系统。
15.步骤4：地基增强系统接收到北斗三代指挥机反馈的请求信息后，判定是否通过；
16.步骤5：地基增强系统判定请求通过后，经过智能解算，生成流动站区域差分数据，并将差分数据通过网口传输给北斗三代指挥机；
17.步骤6：北斗三代指挥机将接收到的数据进行封装，并按照ascii码的协议将数据传输给北斗三代通信终端；
18.步骤7：北斗三代通信终端接收到北斗三代指挥机下发的数据，提取短报文内容，并将收到的ascii码数据转换成rtcm3.3差分数据；
19.步骤8：流动站接收rtcm3.3差分数据，进行差分定位解算。
20.所述步骤1包括如下步骤：
21.步骤1.1：架设基准站；
22.步骤1.2：收取卫星原始观测量信息；
23.步骤1.3：传输原始观测量数据；
24.步骤2包括如下步骤：
25.步骤2.1：设置请求信息，包含差分开始时间，差分频率以及位置信息；
26.步骤2.2：发送请求信息；
27.步骤2.3：北斗三代通信终端接收到请求信息后，内部封装，接收方设置北斗三代指挥机的id号，发送给北斗三代指挥机；
28.所述步骤3包括如下步骤：
29.步骤3.1：北斗三代指挥机接收到数据后，提取内容信息；
30.步骤3.2：将接收到的内容信息通过网口传递给地基增强系统。
31.所述步骤4包括如下步骤：
32.步骤4.1：地基增强系统判定请求内容；
33.步骤4.2：如果发送方请求不符合条件可判定不通过；
34.步骤4.3：发送方请求符合条件，判定通过。
35.所述步骤5包括如下步骤：
36.步骤5.1：地基增强系统判定通过请求内容；
37.步骤5.2：提取3个基准站原始观测量信息，进行差分解算，生成rtcm3.3差分数据；
38.步骤5.3：通过网口发送差分数据。
39.其所述步骤6包括如下步骤：
40.步骤6.1：北斗三代指挥机接收到rtcm3.3差分数据；
41.步骤6.2：将rtcm3.3差分数据转换成ascii码数据，并将ascii码数据进行封装；
42.步骤6.3：接收方id设置为北斗三代通信终端的id号，将ascii码数据发送。
43.所述步骤7包括如下步骤：
44.步骤7.1：北斗三代通信终端接收到北斗三代指挥机下发的ascii数据并提取；
45.步骤7.2：将提取的ascii码数据转换成rtcm3.3差分数据；
46.步骤7.3：将差分数据通过有线方式发送给流动站。
47.(三)有益效果
48.上述技术方案所提供的北斗三号短报文传输差分信号实现差分定位的系统和方
法，提高了卫星差分定位的适用性，在无网络基站、移动通信基站的地区实现了差分定位。
附图说明
49.图1为本发明实施例北斗三号短报文传输差分信号实现差分定位的系统的系统架构图。
具体实施方式
50.为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
51.如图1所示，本实施例北斗三号短报文传输差分信号实现差分定位的系统包括cros基准站(至少三台)、地基增强系统、北斗三号指挥机、北斗三号通信终端和流动站(含gnss天线)，基准站为cros基准站，有至少三台，流动站含有gnss天线。
52.地基增强系统与cros基准站之间通过移动网络进行通信，地基增强系统接收基准站的原始观测据进行差分解算，得到差分改正数据，改正数据由北斗三号指挥机通过北斗三号短报文通信链路播发；流动站终端由北斗三号短报文通信终端通过北斗短报文通信链路向地基增强系统发送差分改正数据请求；地基增强系统通过北斗三号指挥机接收流动站请求，地基增强系统与北斗三号指挥机之间通过有线链路通信；地基增强系统收到流动站请求后，通过北斗三号指挥机发送相应的差分改正数据至北斗三号短报文终端，北斗三号短报文终端通过转码得到流动站需要的差分信息，并通过有线通信发送给流动站；流动站终端接收到多个历元的差分数据的改正数进行差分定位。
53.系统中各个模块的通信方式、功能作用如表1所示。
54.表1系统组成
[0055][0056]
本实施例北斗三号短报文传输差分信号实现差分定位的方法通过北斗三代短报文通信，将差分信息一次性传输到流动站，流动站可以一次性获得差分信息进行差分定位解算，北斗三号短报文传输差分信号实现差分定位的方法包括如下步骤：
[0057]
步骤1：架设至少3台基准站，并且可以覆盖流动站区域，基准站获取卫星原始观测量信息，通过公网将原始观测量信息发送到地基增强系统；
[0058]
步骤2：流动站通过北斗三代通信终端上报差分信息请求；
[0059]
步骤3：北斗三代指挥机接收到请求后，通过网口传输给地基增强系统。
[0060]
步骤4：地基增强系统接收到北斗三代指挥机反馈的请求信息后，判定是否通过；
[0061]
步骤5：地基增强系统判定请求通过后，经过智能解算，生成流动站区域差分数据，并将差分数据通过网口传输给北斗三代指挥机；
[0062]
步骤6：北斗三代指挥机将接收到的数据进行封装，并按照ascii码的协议将数据传输给北斗三代通信终端；
[0063]
步骤7：北斗三代通信终端接收到北斗三代指挥机下发的数据，提取短报文内容，并将收到的ascii码数据转换成rtcm3.3差分数据；
[0064]
步骤8：流动站接收rtcm3.3差分数据，进行差分定位解算。
[0065]
所述步骤1包括如下步骤：
[0066]
步骤1.1：架设基准站；
[0067]
步骤1.2：收取卫星原始观测量信息；
[0068]
步骤1.3：传输原始观测量数据；
[0069]
步骤2包括如下步骤：
[0070]
步骤2.1：设置请求信息，包含差分开始时间，差分频率以及位置信息；
[0071]
步骤2.2：发送请求信息；
[0072]
步骤2.3：北斗三代通信终端接收到请求信息后，内部封装，接收方设置北斗三代指挥机的id号，发送给北斗三代指挥机；
[0073]
所述步骤3包括如下步骤：
[0074]
步骤3.1：北斗三代指挥机接收到数据后，提取内容信息；
[0075]
步骤3.2：将接收到的内容信息通过网口传递给地基增强系统。
[0076]
所述步骤4包括如下步骤：
[0077]
步骤4.1：地基增强系统判定请求内容；
[0078]
步骤4.2：如果发送方请求不符合条件可判定不通过；
[0079]
步骤4.3：发送方请求符合条件，判定通过。
[0080]
所述步骤5包括如下步骤：
[0081]
步骤5.1：地基增强系统判定通过请求内容；
[0082]
步骤5.2：提取3个基准站原始观测量信息，进行差分解算，生成rtcm3.3差分数据；
[0083]
步骤5.3：通过网口发送差分数据。
[0084]
其所述步骤6包括如下步骤：
[0085]
步骤6.1：北斗三代指挥机接收到rtcm3.3差分数据；
[0086]
步骤6.2：将rtcm3.3差分数据转换成ascii码数据，并将ascii码数据进行封装；
[0087]
步骤6.3：接收方id设置为北斗三代通信终端的id号，将ascii码数据发送。
[0088]
所述步骤7包括如下步骤：
[0089]
步骤7.1：北斗三代通信终端接收到北斗三代指挥机下发的ascii数据并提取；
[0090]
步骤7.2：将提取的ascii码数据转换成rtcm3.3差分数据；
[0091]
步骤7.3：将差分数据通过有线方式发送给流动站。
[0092]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形
也应视为本发明的保护范围。