一种基于网格的高精度定位方法及装置与流程

本发明实施例涉及通信技术以及卫星定位技术领域，尤其涉及一种基于网格的高精度定位方法及装置。

背景技术：

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

目前，地基增强系统的工作原理是：用户通过卫星导航系统获得自己的经纬度位置后，需先将自己的位置发送给服务中心，服务中心根据用户附近的参考基准站数据，计算用户所在区域的电离层、卫星轨道和卫星钟等误差修正值，并发送给用户终端进行解算。

通常，地基增强系统采用“先请求，再计算，后服务”的技术体制，移动用户终端需要持续消耗流量，使用成本较高；同时在线用户容量严重受制于地基增强系统的硬件规模，当区域用户的容量大到百万级以上时，对该地区地基增强系统软硬件的扩容资金需求将数倍于十万级以下的系统，且后期的运维成本也将大大增加。同时当在线用户数量达到一定量级后，对系统的计算资源消耗将呈指数型增长，这将使后台计算时间大大延长，服务效率大大降低，位置请求服务不能得到实时响应，严重影响用户的体验感。同时，受通信带宽的影响，同时服务的用户数量会受到限制，此外，由于采用双向通讯，后台系统的安全性得不到保证。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例所解决的技术问题之一在于提供一种基于网格的高精度定位方法及装置，用以克服现有技术中运维成本高、用户体验差同时后台系统存在安全隐患的缺陷，达到用户数量不受限制、降低使用成本缓解后台计算压力和保障后台系统安全的效果。

在第一方面，本发明实施例提供一种基于网格的高精度定位方法，应用于服务器，包括：

根据球面模型，将地球表面划分为密铺形式的网格，再生成与网格对应的包含位置信息的可识别的网格码集；

获取所述网格码集中各网格码的差分信息，生成差分信息集，将所述网格码集与所述差分信息集对应后通过包括电台、电视台或移动通信基站的形式向外广播，其中，所述网格码集中的网格码所在字段与其对应的差分信息集中的差分信息所在的字段相邻，以使用户端能够接受所述网格码集以及所述差分信息集后进行高精度定位。

可选地，在本发明一具体实施例中，所述获取所述网格码集中各网格码的差分信息包括：

接收广播信号，根据所述广播信号解算出所述广播信号中包含的与定位相关的差分信息，所述差分信息包括卫星编号及其对应的伪距校正值，伪距变化率校正值和数据期号。

可选地，在本发明一具体实施例中，还包括：根据所述网格码集以及所述网格码集中各网格码的差分信息生成数据包，并对所述数据包进行调制。

在第二方面，本发明实施例提供一种基于网格的高精度定位方法，用于终端，包括：根据导航系统获取当前经纬度位置，生成与当前经纬度位置对应的网格码；

接收服务器端广播的网格码集以及所述网格码集中各网格码的差分信息，根据当前位置的网格码在接收的广播信号中进行网格码匹配，获取所述网格码对应的差分信息，结合卫星的观测值，计算出当前的精准位置。

可选地，在本发明一具体实施例中，还包括：

对接收到的经调制的包括服务器端广播的网格码集以及所述网格码集中的网格码对应的差分信息在内的数据包进行解调。

在第三方面，本发明实施例提供一种基于网格的高精度定位装置，包括与上述实施例中应用于服务器的高精度定位方法对应的系统设备，以及，与上述实施例中应用于终端的高精度定位方法对应终端设备。

由以上技术方案可见，本发明实施例通过将现有技术中复杂的“先请求、后计算、再服务”的串行、有源服务模式，变为简单的“接收+匹配”的并行、无源服务模式，解决了高精度位置服务的用户数量限制的瓶颈，降低了用户的使用成本，缓解后台计算的压力和通信带宽压力，提高了服务平台的系统安全性。

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实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明实施例一的基于网格的高精度定位方法的流程图；

图2所示为本发明实施例二的基于网格的高精度定位方法的流程图；

图3所示为本发明实施例三的基于网格的高精度定位装置的结构图。

具体实施方式

当然，实施本发明实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。

为了使本领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，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，所描述的实施例仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。

如图1所示，为本发明实施例一的基于网格的高精度定位方法的流程图。其包括：

s101：根据球面模型，将地球表面分级划分为密铺形式的网格。

在本实施例中，首先将地球模型的球面展开成平面图形，再将展开的平面图形划分为大小嵌套、形状相似、既无缝隙也不重叠的离散网格，所述离散网格将地球模型球面展开的平面图形完全覆盖，并去所述平面图形的的区域一一对应。

s102：生成与各级所述网格对应的包含定位信息的可识别的网格码集。

通过对网格中的网格进行编码，使得每个网格都具有全球唯一编码，该编码具有可标识、可定位等特点，每个网格码都能和地球上特定区域相对应。这样通过网格码就能区分地球上的特定区域。

s103：获取所述网格码集中各网格码的差分信息。

在定位过程中，卫星与基站间的通信受大气层以及时间钟的影响会产生一些误差，所述差分信息即对产生的误差进行的校正，从而实现精准定位。

s104：生成差分信息集，将所述网格码集与所述差分信息集通过包括电台、电视台或移动通信基站的形式向外广播。

其中，所述网格码集中的网格码所在字段与其对应的差分信息集中的差分信息所在的字段相邻，通过广播的方式，用户端不需要与服务器间产生数据交互，只需要接收广播信号就能够接受所述网格码集以及所述差分信息集进行高精度定位。

本实施的基于网格的高精度定位方法，通过将现有技术中复杂的“先请求、后计算、再服务”的串行、有源服务模式，变为简单的“接收+匹配”的并行、无源服务模式，解决了高精度位置服务的用户数量限制的瓶颈，降低了用户的使用成本，缓解后台计算的压力和通信带宽压力，提高了服务平台的系统安全性。

如图2所示，为本发明实施例三的基于网格的高精度定位方法的流程图。本实施了的方法主要应用于终端，包括：

s201：根据导航系统获取当前经纬度位置。

终端通过卫星导航系统获得自己的经纬度位置后，现有的终端设备通常带有卫星定位功能，如比较常见的手机，当打开gps定位时，便可以获取当前的经纬度位置。

s202：生成与当前经纬度位置对应的网格码。

s203：接收广播的网格码及所述网格码对应的差分信息。

服务器端时刻在广播网格码集以及所述网格码集中各网格码的差分信息，当用户需要对当前位置进行精确定位时，便可以接收广播内容，进而对当前位置进行精确定位。

s204：将所述网格码与所述广播信号中的网格码进行匹配，获取所述网格码对应的差分信息。

通过将用户端的网格码与广播的网格码集中的网格码的码段进行匹配，逐段对比，得到与所述网格码相同的网格码，同时获取该网格码的差分信息，从而实现精确定位。

s205：得到当前的精准位置。

所述根据差分信息结合其他卫星观测数据计算出精准位置信息。

由此可见，在高精度位置服务中，采用基于网格的广播方式进行高精度位置服务，将目前复杂的“先请求、后计算、再服务”的串行、有源服务模式，变为简单的“接收+匹配”的并行、无源服务模式，采用这种方法后，将带来以下明显优势：

由于采用广播模式，可同时服务的用户量不受限制，在现今物联网时代，解决了高精度位置服务的用户数量限制的瓶颈；

同时不用产生网络数据流量，大大降低了用户的使用成本。

通过采用基于网格的广播方式进行高精度位置服务，还可以高精度位置服务提供商后台计算的压力与通信带宽压力，大大节约了社会的计算资源和能源资源。

最后，由于采用广播模式，只进行单向数据传输，极大的提高了高精度位置服务平台的系统安全性。

本发明实施例还提供一种基于网格的高精度定位装置，如图3所示为本发明实施例四的基于网格的高精度定位装置的结构图，所述基于网格的高精度定位装置包括系统设备301和终端设备302。所述系统设备301包括服务器，所述服务器用于执行包括上述实施例一和实施例二的方法在内的方法，所述终端设备302包括处理器，所述终端设备302用于包括上述实施例三在内的方法。

上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。

本申请实施例的电子设备以多种形式存在，包括但不限于:

(1)移动通信设备:这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括:智能手机(例如iphone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。

(2)超移动个人计算机设备:这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括:pda、mid和umpc设备等，例如ipad。

(3)便携式娱乐设备:这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括:音频、视频播放器(例如ipod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。

(4)服务器:提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器810、硬盘、内存、系统总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。

(5)其他具有数据交互功能的电子装置。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，所述计算机可读记录介质包括用于以计算机(例如计算机)可读的形式存储或传送信息的任何机制。例如，机器可读介质包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、磁盘存储介质、光存储介质、闪速存储介质、电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等，该计算机软件产品包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

本领域的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。