本实用新型专利技术公开了一种多路差分多模卫星导航定位装置，包括基准站、主机通信校验终端、若干从机通信校验终端、若干移动站，主机通信校验终端接收基准站发送的差分信息并生成校验码后，将差分信息和校验码发送至从机通信校验终端，从机通信校验终端根据接收到的差分信息和校验码对差分信息进行完整性校验，移动站根据接收到的校验结果决定是否发送确认信息至主机通信校验终端，主机通信校验终端根据是否接收到确认信息保持当前通信模式或切换通信模式，最后移动站计算定位信息并发送至基准站。通过预先对差分信息的完整性校验确定采用哪种通信方式，确保差分信息数据不漏包，提高定位的精度，适用于多路差分多模卫星导航定位。
【技术实现步骤摘要】
一种多路差分多模卫星导航定位装置
本技术涉及GNSS通信
，具体涉及一种多路差分多模卫星导航定位装置。
技术介绍
高精度的GNSS测量必须采用载波相位观测值，RTK(Real-TimeKinematic)定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。但RTK技术在应用中遇到的最大问题就是有效作用距离受差分通信链路限制。GNSS误差的空间相关性随参考站和移动站距离的增加而逐渐失去线性，因此在较长距离下(单频>10km，双频>30km)，对差分信号传输的通信链路提出了较高要求。现有技术中，差分信号传输的通信链路通常采用两种方式：无线电台和移动网络通信。传统差分信号传输大多依靠无线电台，无线电台的传输距离限制使得传统的RTK的作业距离都非常有限。要提高传输距离，必须加大无线电台的功率，功率的增加势必导致设备体积和质量的增加，但体积质量较大的无线电台也难以应用于微小型无人机上，因此体积小质量轻的高精度定位系统急需提出。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(伪距观测值，相位观测值)及已知数据传输给流动站接收机，数据量比较大，一般都要求9600以上的波特率，这在无线电台上不难实现。但是使用电台作为传输数据链时需要参考站与移动站之间无明显障碍物，且有效传输距离有限，采用超大功率电台时的有效传输距离只在8km左右，而且质量体积也很大，对于大型农场或者大型矿场的位置采集带来诸多问题。常见2G无线通讯协议有GSM频分多址和码分多址两种，传输速度慢。3G网络是第三代无线蜂窝电话通讯协议，主要是在2G的基础上发展了高带宽的数据通信。3G一般的数据通信带宽都在500Kb/s以上。目前3G常用的有3种标准：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA，传速速度相对较快，可以很好的满足手机上网等需求。4G网络是指第四代无线蜂窝电话通讯协议，能够以100Mbps的速度下载，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。截至2016年1月，中国移动在全国广大农村区域共建设基站105.2万个，占全网基站总数的39％.其中，2G基站数48.1万个，实现了对59.2万个行政村的覆盖，行政村覆盖率达到99％；4G基站数40.9万个，实现了约40万个行政村的覆盖，行政村覆盖率达到65％。现在利用网络通信作为RTK这种高精度定位方法的差分数据链可以大大提高RTK的工作效益。如申请号为CN201110455887.X的一种通过3G网络远程控制RTK系统的方法、装置及系统，采用了WCDMA(3G)通信方式，极大地提高数据传输速率。但是，3G网络据报道多数地区使用存在连接不稳定现象,采用3G网络作为差分GNSS的差分数据链,会导致差分GNSS的定位效率以及定位精度较低。此外，在载有GNSS定位系统的运动载体高速运动中，尤其是高精度差分GNSS定位刷新率较低，难以满足高速载体对定位刷新率的要求。两种差分信息传输的通信链路各有优缺点，无线电台不需要额外的信道使用费用，但其体积和质量随着传输距离的增加而增大，难以在微型无人机上使用；移动网络通信方式可以满足远距离的通信需求，但需要支付信道使用费，且数据传输质量存在不确定性，且易出现延迟。要提高通信链路的信号传输质量和可靠性，需要新的差分信息传输方式辅助。此外，定位数据的输出频率是现有RTK-GNSS系统的成本影响因素之一，高输出频率的RTK-GNSS定位系统通常较昂贵。
技术实现思路
本技术为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本技术提供一种多路差分多模卫星导航定位方法及装置，可以自动判断差分信息的有效性，选择合适的通信模式，从而提高定位效率和定位精度。为实现本技术的目的，采用以下技术方案予以实现：一种多路差分多模卫星卫星导航定位装置，包括基准站、主机通信校验终端、若干从机通信校验终端、若干移动站；所述基准站包括差分信息输出接口、定位信息输入接口，所述主机通信校验终端包括主机数据传输接口、主机校验控制器、主机通信模块，所述从机通信校验终端包括从机数据传输接口、从机校验控制器、从机通信模块，所述移动站包括校验结果输入接口、定位信息输出接口、确认模块、定位系统；所述差分信息输出接口发送差分信息至主机数据传输接口；所述主机数据传输接口接收差分信息输出接口发送的差分信息，主机校验控制器根据差分信息生成校验码，主机通信模块发送差分信息和校验码至从机通信模块；所述从机通信模块接收主机通信模块发送的差分信息和校验码，从机校验控制器根据差分信息和校验码进行差分信息的完整性校验得到校验结果，从机数据传输接口发送校验结果至校验结果输入接口；所述校验结果输入接口接收从机数据传输接口发送的校验结果，确认模块根据校验结果决定是否发送确认信息至主机数据传输接口，定位系统计算出定位信息，定位信息输出接口发送定位信息至定位信息输入接口；所述主机通信校验终端设有主机通信模块切换开关，所述从机通信校验终端设有从机通信模块切换开关，主机通信模块包括主机网络通信模块、主机无线电台通信模块，从机通信模块包括从机网络通信模块、从机无线电台通信模块；根据主机数据传输接口是否接收到确认信息，所述主机通信模块切块开关保持当前主机通信模块或切换主机通信模块，所述从机通信模块切换开关保持当前从机通信模块或切换从机通信模块。主机网络通信模块和从机网络通信模块是采用网络通信模式的；主机无线电台通信模块和从机网络通信模块是采用无线电台通信模式的。不同通信模式本身既有优点又有缺点，具有不同的适用性。采用无线电台的通信模式，其传输距离受到限制；采用网络的通信模式，网络连接存在不稳定性。因此，在不同情景下需要选择合适的通信模式。主机通信校验终端可以根据差分信息的完整性校验结果选择不同通信模式下对应的差分通信链路，保证差分信息的完整性，从而提高定位效率和定位精度。若完整性校验结果显示差分信息完整，确认模块则发送确认信息至主机数据传输接口，主机通信模块切换开关和从机通信模块切换开关保持当前的主机通信模式和从机通信模式；若完整性校验结果显示差分信息不完整，确认模块则不会发送确认信息至主机数据传输接口，主机通信模块切换开关和从机通信模块切换开关分别切换主机通信模块和从机通信模块。主机通信模式与从机通信模式保持一致，以保证主机通信校验终端与从机通信校验终端的有效通信连接。当主机通信校验终端切换通信模式时，从机通信校验终端也随着切换通信模式。主机通信校验终端可以发送差分信息和校验码至多个从机通信校验终端，从机通信校验终端可以发送校验结果至多个移动站，从而实现基准站一对多地并发差分信息，可以减少基准站的投入，降低整体系统的成本。进一步地，所述定位系统包括GNSS定位系统、IMU辅助定位系统；当从机通信校验终端能接收到完整的差分信息时，GNSS定位系统计算出结合IMU的差分GNSS定位信息，输出并发送至基准站；当从机通信校验终端不能接收到完整的差分信息时，GNSS定位系统和IMU辅助定位系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多路差分多模卫星导航定位装置，其特征在于，包括基准站、主机通信校验终端、若干从机通信校验终端、若干移动站；所述基准站包括差分信息输出接口(21)、定位信息输入接口(22)，所述主机通信校验终端包括主机数据传输接口(15)、主机校验控制器(16)、主机通信模块(17)，所述从机通信校验终端包括从机数据传输接口(9)、从机校验控制器(10)、从机通信模块(11)，所述移动站包括校验结果输入接口(1)、定位信息输出接口(2)、确认模块(3)、定位系统(4)；所述差分信息输出接口(21)发送差分信息至主机通信校验终端数据传输接口(15)；所述主机通信校验终端数据传输接口(15)接收差分信息输出接口(21)发送的差分信息，主机校验控制器(16)根据差分信息生成校验码，主机通信模块(17)发送差分信息和校验码至从机通信模块(11)；所述从机通信模块(11)接收主机通信模块(17)发送的差分信息和校验码，从机校验控制器(10)根据差分信息和校验码进行差分信息的完整性校验得到校验结果，从机数据传输接口(9)发送校验结果至校验结果输入接口(1)；所述校验结果输入接口(1)接收从机数据传输接口(9)发送的校验结果，确认模块(3)根据校验结果决定是否发送确认信息至主机数据传输接口(15)，定位系统(4)计算出定位信息，定位信息输出接口(2)发送定位信息至定位信息输入接口(22)；所述主机通信校验终端设有主机通信模块切换开关(20)，所述从机通信校验终端设有从机通信模块切换开关(14)，主机通信模块(17)包括主机网络通信模块、主机无线电台通信模块，从机通信模块(11)包括从机网络通信模块、从机无线电台通信模块；根据主机数据传输接口(15)是否接收到确认信息，所述主机通信模块切块开关(20)保持当前主机通信模块(17)或切换主机通信模块(17)，所述从机通信模块切换开关(14)保持当前从机通信模块(11)或切换从机通信模块(11)。...
【技术特征摘要】
1.一种多路差分多模卫星导航定位装置，其特征在于，包括基准站、主机通信校验终端、若干从机通信校验终端、若干移动站；所述基准站包括差分信息输出接口(21)、定位信息输入接口(22)，所述主机通信校验终端包括主机数据传输接口(15)、主机校验控制器(16)、主机通信模块(17)，所述从机通信校验终端包括从机数据传输接口(9)、从机校验控制器(10)、从机通信模块(11)，所述移动站包括校验结果输入接口(1)、定位信息输出接口(2)、确认模块(3)、定位系统(4)；所述差分信息输出接口(21)发送差分信息至主机通信校验终端数据传输接口(15)；所述主机通信校验终端数据传输接口(15)接收差分信息输出接口(21)发送的差分信息，主机校验控制器(16)根据差分信息生成校验码，主机通信模块(17)发送差分信息和校验码至从机通信模块(11)；所述从机通信模块(11)接收主机通信模块(17)发送的差分信息和校验码，从机校验控制器(10)根据差分信息和校验码进行差分信息的完整性校验得到校验结果，从机数据传输接口(9)发送校验结果至校验结果输入接口(1)；所述校验结果输入接口(1)接收从机数据传输接口(9)发送的校验结果，确认模块(3)根据校验结果决定是否发送确认信息至主机数据传输接口(15)，定位系统(4)计算出定位信息，定位信息输出接口(2)发送定位信息至定位信息输入接口(22)；所述主机通信校验终端设有主机通信模块切换开关(20)，所述从机通信校验终端设有从机通信模块切换开关(14)，主机通信模块(17)包括主机网络通信模块、主机无线电台通信模块，从机通信模块(11)包括从机网络通信模块、从机无线电台通信模块；根据主机数据传输接口(15)是否接收到确认信息，所述主机通信模块切块开关(20)保持当前主机通信模块(17)或切换主机通信模块(17)，所述从机通信模块切换开关(14)保持当前从机通信模块(11)或切换从机通信模块(11)。2.根据权利要求1所述的多路差分多模卫星导航定位装置，其特征在于，所述定位系统(...
【专利技术属性】
技术研发人员：周志艳，姜锐，徐岩，汪沛，臧英，罗锡文，孔令熙，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：新型
国别省市：广东,44
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