一种支持多类型定位终端的多网融合定位增强系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种支持多种类型定位终端的多网融合定位增强系统，该系统包括：一个或多个卫星定位参考站、可选性接入的CORS系统、应用服务器和不同类型的户终端。应用服务器根据不同定位类型的用户终端申请的服务，实时向CORS系统或本系统的卫星定位参考站请求原始数据输出并计算相应的差分校正数据。当用户终端不在CORS网的服务范围时，通过在CORS网外增设本系统所述的卫星定位参考站，用户终端可向应用服务器请求，利用本发明专利技术中的卫星定位参考站资源进行高精度定位；当用户终端处于CORS网的服务范围时，用户终端可与应用服务器通信使用CORS系统资源进行高精度定位。本发明专利技术方法支持多种类型的用户终端，提供高精度的差分定位能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及全球导航卫星系统(GNSS)，差分导航定位系统(DGNSS)，具体地，涉及一种支持多种类型定位终端的高精度定位增强系统及方法。
技术介绍
全球卫星导航系统(GNSS)由GPS、GL0NASS、北斗和伽利略系统组成，可以实现测距和授时功能，提供全天候、实时、以及高精度的三维空间位置和速度信息以及时间信息。时至今日，全球卫星导航系统在精细农业、环境监测、交通运输等各个领域得到了广泛的应用。卫星导航接收机利用导航数据计算卫星的位置和速度，然后结合测量值计算出移动终端的位置、速度和时间。由于大部分GNSS廉价接收机通过CA码来实现定位功能，但是CA码的测量值精度较低，受到电离层延时、对流层延时、卫星星历偏差、卫星时钟偏差、多径误差和接收机时钟误差等影响，只能够提供7~10米的定位精度，而在中国定位精度甚至达到10多米。在一般民用领域中，研究人员开始不断研究各种方法来提高GNSS的定位精度，如西北工业大学、大连海事大学等都提出位置差分GPS的研究，K.Tysen Mueller专利技术网络差分GPS系统，Edward H.Martin利用向量处理差分GPS，以及任宇飞提出了中央差分定位系统，这些系统都很好地提高了定位精度。由于差分GNSS技术可以极大地和稳定地提高了定位精准度，因此发展十分迅速。由最初发送单一的坐标校正数演变成发送多模式更加稳定的差分数据，以提高定位精度和定位完整性。随着民用导航定位需求的不断发展，以及生产出来不同的接收机，涌现出多种形式的用户终端，它们需要多种不同模式的差分定位数据。差分定位系统也从最初的单参考站发展为具有多参考站的局域差分甚至是广域差分GNSS系统，发送各种差分定位所需的导航数据，以便满足更多类型用户的需要，并且这也是差分GNSS技术的发展目标。虽然目前的差分技术已经很完善和成熟，以及差分参考站布网更加合理和完善，但是大多数是单模式的差分参考站，基本都是为了相应的用户终端接收机而建立起来的，差分技术以及发送的差分数据只面对特定的导航定位用户，大大浪费了参考站的硬件和软件资源。本专利技术提出了一种支持多类型定位终端的多网融合定位增强系统。本系统建基于现有的移动网及互联网，组成一个多模多功能融合的定位增强系统；其通讯协议更兼容现在已建成的C0RS站，令现有的网络资源得到更好的扩展及利用，建设本专利技术提出的定位增强接收机，最大程度节省资源的同时，还能扩大定位系统的服务范围。本专利技术将基于智能手机的位置差分、伪距差分以及载波相位差分多种技术融合在本专利技术的服务器中，根据用户终端的类型，提供合适的高精度定位解决方案。利用位置差分技术校正用户终端位置误差，利用伪距差分技术消除大气层延时、时钟误差等大部分伪距误差因素，利用载波相位差分技术实现高精度厘米级定位，进而实现可支持多类型定位终端的多网融合高精度定位系统。本专利技术所提出的支持多类型终端的多网融合高精度定位系统可以为终端灵活地选择合适的卫星定位参考站进行高精度定位服务。本系统的一个特点是兼容已经部署的覆盖部分地区的C0RS网:当用户终端不在C0RS网覆盖范围内时，通过本系统部署的卫星定位参考站，利用现有的移动网络资源，将数据发送给应用服务器，进而实现可支持位置差分、伪距差分和载波相位差分三种精确定位模式服务；当用户终端处于CORS网范围时，不更改CORS系统原来的基站布局以及软硬件单元，只在原有的CORS系统上适当地增加与CORS系统更加兼容且适合多网融合增强定位系统的单元，将CORS系统的导航数据经处理后将其发送给应用服务器进行后续的精确定位服务。本专利技术所提出的应用服务器通过灵活地选择合适的卫星定位参考站或CORS参考站对用户终端进行相应的精确定位，有效地提高各种用户终端的定位精度，极大地降低建造大量专用参考站接收机以及专用网络的成本，满足不同区域内、不同类型用户终端的精确定位服务。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。本专利技术的首要目的是提供一种有效提尚用户在城市复杂环境下的定位精度、提尚廉价单频导航芯片的差分定位能力的伪距离和多普勒组合差分定位系统。本专利技术的进一步目的是提供一种最优融合伪距离差分和多普勒差分、提高差分定位的精度的伪距离和多普勒组合差分定位方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下: 本专利技术提供一种支持多种类型定位终端的多网融合定位增强系统，包括:一个或多个卫星定位参考站、可选性接入的C0RS系统、应用服务器不同和类型的户终端。卫星定位参考站、可选性接入的C0RS系统以及用户终端均通过移动网及互联网与应用服务器进行数据通信。在一种优选的方案中，卫星定位参考站包括接收单元、发送单元、伪距离测量单元、多普勒测量单元、载波相位测量单元、定位解算单元以及存储器等。接收单元接收导航卫星的GNSS信号以及应用服务器发过来的请求信息，接收单元的输出分别与伪距测量单元、多普勒测量单元、载波相位测量单元的输入连接，伪距计算单元、多普勒计算单元和载波相位测量单元的输出与定位解算单元和存储器的输入连接，存储器的输出与发送单元的输入连接，发送单元向应用服务器发送数据。在一种优选的方案中，可选性接入的C0RS系统包括接收单元、发送单元、用户差分模式判断单元、伪距离输出单元、多普勒输出单元、载波相位输出单元以及现有的C0RS系统等。接收单元接收应用服务器发过来的请求信息，接收单元的输出与用户差分模式判断单兀的输入连接，现有的C0RS系统的输出与伪距尚输出单兀、多普勒输出单兀和载波相位输出单元的输入连接，用户差分模式判断单元的输出与伪距离输出单元、多普勒输出单元、载波相位输出单元的输入连接，伪距离输出单元、多普勒输出单元、载波相位输出单元的输出与存储器的输入连接，存储器将各个原始测量值输出单元的数据给传送给发送单元，发送单元向应用服务器发送数据。在一种优选的方案中，应用服务器包括接收单元、发送单元、用户鉴权单元、初始位置判断单元、终端差分模式选择单元、定位计算单元、位置差分计算单元、伪距差分计算单元、多普勒差分计算单元以及数据库等。接收单元接收参考站、可选性接入的C0RS系统以及用户终端发送过来的数据或请求，接收单元的输出与用户鉴权单元的输入连接，用户鉴权单元的输出与初始位置判断单元和终端差分模式选择单元的输入连接，初始位置判断单元和终端差分模式选择单元的输出与位置差分计算单元、伪距差分计算单元、多普勒差分计算单元的输入连接，位置差分计算单元、伪距差分计算单元、多普勒差分计算单元的输出与数据库的输入连接，数据库的输出与发送单元的输入连接，发送单元向参考站、可选性接入的CORS系统以及用户终端发送数据，定位计算单元与位置差分计算单元实现双向连接。在一种优选的方案中，用户终端包括3种差分GNSS技术，分别是:支持位置差分的用户终端、支持伪距差分的用户终端以及支持RTK的用户终端。根据不同的差分模式，其所对应的用户终端中所包括的组成单元也存在异同。在一种优选的方案中，支持位置差分的用户终端包括接收单元、发送单元、用户站接收机及位置校正单元等。接收单元接收应用服务器发过来的差分定位数据，发送单元向应用服务器发送位置差分服务请求，用户站接收机负责终端的导航定位功能，位置校正单元负责将应用服务器发送过来的位置差分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持多种类型定位终端的多网融合定位增强系统，包括4个组成部分：一个或多个卫星定位参考站、可选性接入的CORS系统、应用服务器以及不同类型的用户终端，其特征在于，卫星定位参考站、可选性接入的CORS系统以及用户终端均通过移动网及互联网与应用服务器进行数据通信；所述用户终端包括3种差分GNSS技术终端，分别是：支持位置差分的用户终端、支持伪距差分的用户终端以及支持RTK的用户终端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，朱海波，黎博渊，张智金，陈樱婷，钱瑞琦，魏东明，袁林，王家燃，
申请(专利权)人：惠州市峰华经纬科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44