一種衛(wèi)星定位誤差校正系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是一種使用衛(wèi)星定位誤差校正技術(shù)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，GPS、北斗等衛(wèi)星定位技術(shù)在國內(nèi)外獲得了廣泛的應(yīng)用。由于衛(wèi)星信號的傳輸和接收很容易受環(huán)境的影響(被地形和地物遮擋)，導(dǎo)致定位精度降低，尤其在高樓林立、立交橋縱橫的大城市，衛(wèi)星定位信號在很多地方的定位誤差過大，甚至無法定位。
[0003]差分衛(wèi)星定位系統(tǒng)的定位精度可以達(dá)到毫米級別，并且受地形地物的影響小。但是，差分定位系統(tǒng)設(shè)備昂貴，并且在運行時需要基站支持，大規(guī)模采用難度較大。
[0004]專利方面有諾曼*F ?克拉斯納提出的《用于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的校準(zhǔn)和校正系統(tǒng)》(中國專利，申請?zhí)?00910141395.6)，對GPS接收機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)。但該發(fā)明所述的系統(tǒng)，在GPS接收機(jī)內(nèi)部校準(zhǔn)信號后，未涉及對GPS接收機(jī)接收的信號做進(jìn)一步提高精度的處理措施。
[0005]專利方面有李俊峰、劉進(jìn)江提出的《車載快速定位定向方法》(中國專利，申請?zhí)?00510057162.X)，綜合了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的定位定向和衛(wèi)星定位的優(yōu)勢并且功能可互補(bǔ)；可獨立進(jìn)行自主定位定向和高度的輸出；可精確定位定向和高程輸出。但該發(fā)明所述的系統(tǒng)，成本較高。
[0006]衛(wèi)星定位信號雖然在不同地點的誤差不同，但在同一地點(地形、地物一致時)的重復(fù)測量的一致性較好(實測達(dá)到0.1米以下)。如果使用差分衛(wèi)星定位設(shè)備的數(shù)據(jù)對普通衛(wèi)星定位設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，可以減小普通衛(wèi)星定位設(shè)備的定位誤差(甚至使定位誤差小于0.1米)，滿足需要更高定位精度應(yīng)用的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明公開了一種衛(wèi)星定位誤差校正系統(tǒng)，該系統(tǒng)由普通衛(wèi)星定位誤差測量子系統(tǒng)與基于誤差校正的普通衛(wèi)星定位應(yīng)用子系統(tǒng)組成；兩個子系統(tǒng)可以相對獨立使用。普通衛(wèi)星定位誤差測量子系統(tǒng)用于測量出控制區(qū)域內(nèi)多個地點的普通衛(wèi)星定位的誤差校正數(shù)據(jù)；基于誤差校正的普通衛(wèi)星定位應(yīng)用子系統(tǒng)，用于實時的衛(wèi)星定位應(yīng)用。
[0008]所述的普通衛(wèi)星定位誤差測量子系統(tǒng)的硬件包括，將差分衛(wèi)星定位設(shè)備，和普通衛(wèi)星定位設(shè)備的天線固定安裝在同一個底座上，和接收、處理、記錄定位信號的計算機(jī)系統(tǒng)連接起來，組成普通衛(wèi)星定位誤差測量子系統(tǒng)。在同一個誤差測量系統(tǒng)中，可以包含多個普通衛(wèi)星定位設(shè)備，也可以包含多個差分衛(wèi)星定位設(shè)備。
[0009]所述的基于誤差校正的普通衛(wèi)星定位應(yīng)用子系統(tǒng)的硬件包括:普通衛(wèi)星定位設(shè)備、計算機(jī)、誤差校正數(shù)據(jù)庫。
[0010]所述的普通衛(wèi)星定位誤差測量子系統(tǒng)，連續(xù)記錄差分衛(wèi)星定位設(shè)備，和普通衛(wèi)星定位設(shè)備的定位數(shù)據(jù)、定位時刻，并把兩者天線的位置差異、結(jié)合定位時刻的方向，轉(zhuǎn)換為徑度、緯度方向的差異后，校正測量數(shù)據(jù)，獲得普通衛(wèi)星定位誤差。[0011 ] 所述的基于誤差校正的普通衛(wèi)星定位應(yīng)用子系統(tǒng)，在進(jìn)行誤差校正時，在以普通衛(wèi)星定位點為中心的較小范圍(50米以內(nèi))內(nèi)，以距離該點最近的預(yù)先測量過誤差的點的誤差作為該點的誤差，來校正該點的定位數(shù)據(jù)。如果，該點附近(50米以內(nèi))沒有預(yù)先測量過的點，則不對該點進(jìn)行誤差校正。
[0012]所述的普通衛(wèi)星定位誤差測量子系統(tǒng)的工作步驟為:
[0013]1.在預(yù)先規(guī)劃的需要精確定位的區(qū)域內(nèi)，按照一定的間隔(如按照車道寬度3.5米)規(guī)劃測量路線，覆蓋整個區(qū)域；普通衛(wèi)星定位誤差測量子系統(tǒng)遍歷整個測量路線；在遍歷測量路線的同時，連續(xù)不斷地記錄差分衛(wèi)星定位設(shè)備，和普通衛(wèi)星定位設(shè)備獲得的定位數(shù)據(jù)(時間、坐標(biāo)、方向、速度、高度等)。
[0014]2.使用線性插值算法，處理測量時記錄的數(shù)據(jù)，獲得測量的差分衛(wèi)星定位時間序列上的除起止時間段以外的各個時間點的，普通衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，從而獲得和測量的差分衛(wèi)星定位序列在時間上一致的普通衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)序列；或者反之，以同樣的方法，處理測量的差分衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)序列，獲得和測量的普通衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)序列在時間上一致的差分衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)序列。
[0015]3.使用兩個接收設(shè)備天線中心點的位置差異，根據(jù)各個定位時刻獲得的定位方向數(shù)據(jù)，計算出兩個天線中心點在經(jīng)度方向、維度方向的位置差。
[0016]4.差分衛(wèi)星定位序列、與其時間一致的普通衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)序列，在同一時刻的定位數(shù)據(jù)的差，加上兩個衛(wèi)星天線中心點的徑度、緯度位置差異，就是普通衛(wèi)星定位設(shè)備的在該點的誤差校正數(shù)據(jù)；所有測量點的誤差校正數(shù)據(jù)的整體，構(gòu)成控制區(qū)域的誤差校正數(shù)據(jù)集。
[0017]所述的基于誤差校正的普通衛(wèi)星定位應(yīng)用子系統(tǒng)的工作步驟為:
[0018]1.普通衛(wèi)星定位設(shè)備獲得某個定位點(記為點A)的數(shù)據(jù)；
[0019]2.在誤差校正數(shù)據(jù)集中查找，以當(dāng)前定位點為中心，某一確定的較小的邊長(如:5米)的正方形區(qū)域內(nèi)的定位點,這些點稱為點A的正方形鄰域點集(記為點A的La)；
[0020]3.計算點A的正方形鄰域點集La內(nèi)的各個點與點A之間的距離；找出距離點A最近的點B ；
[0021]4.點A的定位數(shù)據(jù)的各個分量(經(jīng)緯度、方向等)分別加上點B的誤差校正數(shù)據(jù)的各個分量(經(jīng)緯度、方向等)，得到點A校正后的數(shù)據(jù)。
[0022]所述的衛(wèi)星定位誤差校正系統(tǒng)的實現(xiàn)方法還包括:
[0023]1.可以分區(qū)域進(jìn)行普通衛(wèi)星定位誤差測量，也可以多次對某個區(qū)域進(jìn)行普通衛(wèi)星定位誤差測量?？紤]地物變化的影響，以最新的測量數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。
[0024]2.可以在同一天的不同時段，對同一區(qū)域進(jìn)行多次測量，取多次測量的平均值為準(zhǔn)。
[0025]3.經(jīng)度方向上，經(jīng)度數(shù)據(jù)不連續(xù)的地方的附近(如:正負(fù)180度處)，進(jìn)行誤差測量、誤差校正時，要把相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為連續(xù)數(shù)據(jù)之后進(jìn)行計算，最后把計算結(jié)果轉(zhuǎn)換為實際數(shù)據(jù)。
[0026]4.基于誤差校正的衛(wèi)星定位應(yīng)用系統(tǒng)可以單機(jī)運行，也可以聯(lián)網(wǎng)運行，也可以單機(jī)和聯(lián)網(wǎng)混合運行。
[0027]5.各個單機(jī)，使用本機(jī)存儲的定位誤差校正數(shù)據(jù)，校正測量數(shù)據(jù)；也可以接收由服務(wù)器端進(jìn)行誤差校正處理后的校正數(shù)據(jù)；必要時，更新本機(jī)上存儲的誤差校正數(shù)據(jù)；
[0028]6.服務(wù)器端，使用服務(wù)器端存儲的定位誤差校正數(shù)據(jù)，校正測量數(shù)據(jù)。
[0029]7.服務(wù)器端可以把單