一種利用北斗短報(bào)文傳輸差分信號(hào)實(shí)現(xiàn)定位的方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于衛(wèi)星信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種利用北斗短報(bào)文傳輸差分信號(hào)實(shí)現(xiàn)定位的方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]北斗衛(wèi)星的短報(bào)文通信功能是美國GPS和俄羅斯GL0NASS都不具備的特殊功能，是全球首個(gè)在定位、授時(shí)之外具備報(bào)文通信為一體的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
[0003]北斗衛(wèi)星短報(bào)文通信具有用戶機(jī)與用戶機(jī)、用戶機(jī)與地面控制中心間雙向數(shù)字報(bào)文通信功能。一般的用戶機(jī)可一次傳輸36個(gè)漢字，申請(qǐng)核準(zhǔn)的可以達(dá)到傳送120個(gè)漢字或240個(gè)代碼。短報(bào)文不僅可點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙向通信，而且其提供的指揮端機(jī)可進(jìn)行一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的廣播傳輸，為各種平臺(tái)應(yīng)用提供了極大便利。
[0004]差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸通過互聯(lián)網(wǎng)、電臺(tái)、GPRS/3G等方式傳播，對(duì)基礎(chǔ)通訊設(shè)施有較大依賴。在偏遠(yuǎn)地區(qū)無法工作，在山區(qū)等地形，電臺(tái)使用也受到很大限制。由于北斗短報(bào)文的容量限制，無法使用目前的一些通用差分信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)(RTCM等)。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種利用北斗短報(bào)文傳輸差分信號(hào)實(shí)現(xiàn)定位的方法，提高衛(wèi)星差分定位的適用性，在無網(wǎng)絡(luò)基站、移動(dòng)通信基站的地區(qū)進(jìn)行差分定位。
[0006]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種利用北斗短報(bào)文傳輸差分信號(hào)實(shí)現(xiàn)定位的方法，包括如下步驟:
[0008]步驟一:基準(zhǔn)站終端根據(jù)接收到的衛(wèi)星信號(hào)與基準(zhǔn)站坐標(biāo)得到差分改正數(shù)，存儲(chǔ)在基準(zhǔn)站終端內(nèi)部存儲(chǔ)器中；所述差分改正數(shù)包括位置差分、偽距差分?jǐn)?shù)據(jù)，均為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；
[0009]步驟二:流動(dòng)站終端生成差分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求，其內(nèi)容包括差分開始時(shí)間、差分頻率，并發(fā)送至流動(dòng)站終端；
[0010]步驟三:基準(zhǔn)站終端接收到流動(dòng)站終端發(fā)送的差分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求以后，根據(jù)流動(dòng)站所需的差分類型、星座類型、數(shù)據(jù)精度發(fā)送相應(yīng)的差分?jǐn)?shù)據(jù)至基準(zhǔn)站編碼模塊；
[0011]步驟四:基準(zhǔn)站終端通過一條北斗短報(bào)文發(fā)送單條差分?jǐn)?shù)據(jù)信息，多卡輪流發(fā)送以滿足流動(dòng)站終端所需的定位頻率；
[0012]步驟五:流動(dòng)站終端收到差分信息后，根據(jù)差分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求中的差分開始時(shí)間和差分頻率計(jì)算下一次接收到的差分?jǐn)?shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)間，若有缺失，則發(fā)送數(shù)據(jù)重發(fā)請(qǐng)求，其中包含發(fā)送請(qǐng)求的時(shí)間和需要重發(fā)的差分?jǐn)?shù)據(jù)的時(shí)間，發(fā)送完畢T秒后向中心站發(fā)送回執(zhí)查詢請(qǐng)求，若沒有此次數(shù)據(jù)接收完畢的回執(zhí)則再次發(fā)送直至獲取回執(zhí)為止；
[0013]步驟六:接收到多個(gè)歷元的差分?jǐn)?shù)據(jù)后再利用這些數(shù)據(jù)采用切比雪夫多項(xiàng)式內(nèi)插擬合偽距差分改正數(shù)，再使用外推得到的改正數(shù)進(jìn)行差分定位。
[0014]進(jìn)一步地，所述步驟五中T = 5。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:1、采用北斗短報(bào)文傳輸差分信號(hào)，擺脫了對(duì)通訊基礎(chǔ)設(shè)施的依賴，尤其適合偏遠(yuǎn)復(fù)雜地形地區(qū)。2、采用自定義的數(shù)據(jù)格式和多卡系統(tǒng)傳輸差分?jǐn)?shù)據(jù)，提高了實(shí)際應(yīng)用效率。3、采用自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)(ARQ)技術(shù)，解決北斗短報(bào)文丟包的問題。4、利用差分改正數(shù)內(nèi)插擬合技術(shù)，減少了傳輸數(shù)據(jù)，更適合利用北斗短報(bào)文傳輸差分?jǐn)?shù)據(jù)。
【【附圖說明】】
[0016]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0017]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)架構(gòu)圖。
[0018]圖2是本發(fā)明中位置差分?jǐn)?shù)據(jù)架構(gòu)圖。
[0019]圖3是本發(fā)明中偽距差分?jǐn)?shù)據(jù)架構(gòu)圖。
[0020]圖4是本發(fā)明中重發(fā)請(qǐng)求數(shù)據(jù)架構(gòu)圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0021]本發(fā)明是一種基于北斗短報(bào)文和自定義的全新傳輸格式的衛(wèi)星導(dǎo)航差分技術(shù)。主要包括基準(zhǔn)站定位終端、北斗短報(bào)文通訊模塊、流動(dòng)站定位終端。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。圖2是本發(fā)明中位置差分?jǐn)?shù)據(jù)架構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明中偽距差分?jǐn)?shù)據(jù)架構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明中重發(fā)請(qǐng)求數(shù)據(jù)架構(gòu)圖。
[0022]具體流程如下:
[0023]步驟一:基準(zhǔn)站終端根據(jù)接收到的衛(wèi)星信號(hào)與基準(zhǔn)站坐標(biāo)得到差分改正數(shù)，存儲(chǔ)在基準(zhǔn)站終端內(nèi)部存儲(chǔ)器中；所述差分改正數(shù)包括位置差分、偽距差分?jǐn)?shù)據(jù)，均為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；
[0024]步驟二:流動(dòng)站終端生成差分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求，其內(nèi)容包括差分開始時(shí)間、差分頻率，并發(fā)送至流動(dòng)站終端；
[0025]步驟三:基準(zhǔn)站終端接收到流動(dòng)站終端發(fā)送的差分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求以后，根據(jù)流動(dòng)站所需的差分類型、星座類型、數(shù)據(jù)精度發(fā)送相應(yīng)的差分?jǐn)?shù)據(jù)至基準(zhǔn)站編碼模塊；
[0026]步驟四:基準(zhǔn)站終端通過一條北斗短報(bào)文發(fā)送單條差分?jǐn)?shù)據(jù)信息，多卡輪流發(fā)送以滿足流動(dòng)站終端所需的定位頻率；
[0027]步驟五:流動(dòng)站終端收到差分信息后，根據(jù)差分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求中的差分開始時(shí)間和差分頻率計(jì)算下一次接收到的差分?jǐn)?shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)間，若有缺失，則發(fā)送數(shù)據(jù)重發(fā)請(qǐng)求，其中包含發(fā)送請(qǐng)求的時(shí)間和需要重發(fā)的差分?jǐn)?shù)據(jù)的時(shí)間，發(fā)送完畢T秒后向中心站發(fā)送回執(zhí)查詢請(qǐng)求，若沒有此次數(shù)據(jù)接收完畢的回執(zhí)則再次發(fā)送直至獲取回執(zhí)為止；
[0028]步驟六:接收到多個(gè)歷元的差分?jǐn)?shù)據(jù)后再利用這些數(shù)據(jù)采用切比雪夫多項(xiàng)式內(nèi)插擬合偽距差分改正數(shù)，再使用外推得到的改正數(shù)進(jìn)行差分定位。
[0029]多卡系統(tǒng)，由于民用北斗卡在短報(bào)文發(fā)送上有1分鐘才能發(fā)送1條，每條60個(gè)漢字(120字節(jié))的發(fā)送限制，短報(bào)文接收沒有限制。無論是頻率還是容量都無法滿足差分定位的需求，因此需要采用多卡系統(tǒng)輪流使用多張北斗卡發(fā)送差分信息。
[0030]自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)(ARQ):自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)，也稱“循環(huán)自動(dòng)請(qǐng)求”，ARQ (AutomaticRepeatre Quest)協(xié)議是指在接收站接收到一個(gè)包含出錯(cuò)數(shù)據(jù)的信息(幀)時(shí)，自動(dòng)發(fā)出一個(gè)重傳錯(cuò)誤幀的請(qǐng)求。ARQ的作用原則是對(duì)出錯(cuò)的數(shù)據(jù)幀自動(dòng)重發(fā)，它有三種形式:有等待式ARQ、后退N步ARQ和選擇重發(fā)ARQ。由于北斗短報(bào)文傳輸過程中若某個(gè)包的校驗(yàn)不通過則直接廢棄整個(gè)包，因此需要采用ARQ技術(shù)保證差分?jǐn)?shù)據(jù)的接收。
[0031]差分?jǐn)?shù)據(jù)外推:由于北斗短報(bào)文的傳輸限制，即使用多卡系統(tǒng)也無法達(dá)到1Hz或更高的差分頻率；而且由于衛(wèi)星傳輸和譯碼的延時(shí)，流動(dòng)站終端接收到的衛(wèi)星型號(hào)與差分信號(hào)不同步。因此需要對(duì)差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插和外推。
[0032]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:1、采用北斗短報(bào)文傳輸差分信號(hào)，擺脫了對(duì)通訊基礎(chǔ)設(shè)施的依賴，尤其適合偏遠(yuǎn)復(fù)雜地形地區(qū)。2、采用自定義的數(shù)據(jù)格式和多卡系統(tǒng)傳輸差分?jǐn)?shù)據(jù)，提高了實(shí)際應(yīng)用效率。3、采用自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)(ARQ)技術(shù)，解決北斗短報(bào)文丟包的問題。4、利用差分改正數(shù)內(nèi)插擬合技術(shù)，減少了傳輸數(shù)據(jù)，更適合利用北斗短報(bào)文傳輸差分?jǐn)?shù)據(jù)。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施用例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用北斗短報(bào)文傳輸差分信號(hào)實(shí)現(xiàn)定位的方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一:基準(zhǔn)站終端根據(jù)接收到的衛(wèi)星信號(hào)與基準(zhǔn)站坐標(biāo)得到差分改正數(shù)，存儲(chǔ)在基準(zhǔn)站終端內(nèi)部存儲(chǔ)器中；所述差分改正數(shù)包括位置差分、偽距差分?jǐn)?shù)據(jù)，均為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；步驟二:流動(dòng)站終端生成差分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求，其內(nèi)容包括差分開始時(shí)間、差分頻率，并發(fā)送至流動(dòng)站終端； 步驟三:基準(zhǔn)站終端接收到流動(dòng)站終端發(fā)送的差分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求以后，根據(jù)流動(dòng)站所需的差分類型、星座類型、數(shù)據(jù)精度發(fā)送相應(yīng)的差分?jǐn)?shù)據(jù)至基準(zhǔn)站編碼模塊； 步驟四:基準(zhǔn)站終端通過一條北斗短報(bào)文發(fā)送單條差分?jǐn)?shù)據(jù)信息，多卡輪流發(fā)送以滿足流動(dòng)站終端所需的定位頻率； 步驟五:流動(dòng)站終端收到差分信息后，根據(jù)差分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求中的差分開始時(shí)間和差分頻率計(jì)算下一次接收到的差分?jǐn)?shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)間，若有缺失，則發(fā)送數(shù)據(jù)重發(fā)請(qǐng)求，其中包含發(fā)送請(qǐng)求的時(shí)間和需要重發(fā)的差分?jǐn)?shù)據(jù)的時(shí)間，發(fā)送完畢T秒后向中心站發(fā)送回執(zhí)查詢請(qǐng)求，若沒有此次數(shù)據(jù)接收完畢的回執(zhí)則再次發(fā)送直至獲取回執(zhí)為止； 步驟六:接收到多個(gè)歷元的差分?jǐn)?shù)據(jù)后再利用這些數(shù)據(jù)采用切比雪夫多項(xiàng)式內(nèi)插擬合偽距差分改正數(shù)，再使用外推得到的改正數(shù)進(jìn)行差分定位。2.如權(quán)利要求1所述的一種利用北斗短報(bào)文傳輸差分信號(hào)實(shí)現(xiàn)定位的方法，其特征在于:所述步驟五中的T = 5。
【專利摘要】本發(fā)明是一種北斗短報(bào)文傳輸差分信號(hào)實(shí)現(xiàn)定位的方法，提高衛(wèi)星差分定位的適用性，在無網(wǎng)絡(luò)基站、移動(dòng)通信基站的地區(qū)進(jìn)行差分定位?；鶞?zhǔn)站終端根據(jù)接收到的衛(wèi)星信號(hào)與基準(zhǔn)站坐標(biāo)得到差分改正數(shù)，存儲(chǔ)在基準(zhǔn)站終端內(nèi)部存儲(chǔ)器中；流動(dòng)站終端生成差分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求，其內(nèi)容包括差分開始時(shí)間、差分頻率，并發(fā)送至流動(dòng)站終端；基準(zhǔn)站終端接收到流動(dòng)站終端發(fā)送的差分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求以后，發(fā)送相應(yīng)的差分?jǐn)?shù)據(jù)至基準(zhǔn)站編碼模塊；基準(zhǔn)站終端通過一條北斗短報(bào)文發(fā)送單條差分?jǐn)?shù)據(jù)信息，多卡輪流發(fā)送以滿足流動(dòng)站終端所需的定位頻率；流動(dòng)站終端接收到多個(gè)歷元的差分?jǐn)?shù)據(jù)后再利用這些數(shù)據(jù)采用切比雪夫多項(xiàng)式內(nèi)插擬合偽距差分改正數(shù)，再使用外推得到的改正數(shù)進(jìn)行差分定位。
【IPC分類】G01S19/41, G01S19/07
【公開號(hào)】CN105388487
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510794180
【發(fā)明人】丁祥, 余衛(wèi)平, 蘇航宇, 趙志鴻
【申請(qǐng)人】福建星海通信科技有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年11月18日