本技术涉及gnss导航定位,尤其涉及一种区域短报文编码方法以及基于区域短报文的定位方法。
背景技术:
1、随着gnss技术的广泛应用,用户对于实时高精度定位服务有着十分迫切的需求。igs发布了高精度实时轨道、钟差、硬件延迟等改正信息,用户可以实现分米级至厘米级精度的实时精密单点定位。
2、其中,精密单点定位服务系统需要播发卫星空间信号测距误差及伪距相位偏差等增强信息,但是当前基于互联网和移动通信的传输方式会受到基站分布限制,在沙漠及海洋等地区覆盖不到位,基于卫星通信的方式链路易受干扰,安全性低;相比之下,北斗短报文通信不需要外部通信链路支持,完全自主可控,安全性及性价比高,具备全天候、全天时的服务能力。但每条北斗区域短报文存在数据长度限制,例如北斗区域短报文二级卡的数据长度为1835bits,无法采用常规的编码方案实现基于区域短报文的精密定位。
3、基于此,需要一种新的编码方案来传输卫星空间信号测距误差及伪距相位偏差以进行实时精密单点定位。
技术实现思路
1、本技术实施例提供一种区域短报文编码方法以及基于区域短报文的定位方法,用以上述相关技术的缺陷,所述技术方案如下:
2、第一方面,本技术实施例提供一种区域短报文编码方法,应用于服务端,所述方法包括:
3、基于用户端发送的区域短报文确定用户端的初始位置,并根据所述初始位置计算得到每颗卫星的空间信号测距误差改正数;
4、确定所述每颗卫星的伪距观测值偏差初值,将所述每颗卫星的伪距观测值偏差与对应的伪距观测值偏差初值作差,得到所述每颗卫星的伪距观测值偏差变化量;获取所述每颗卫星的相位观测值偏差;
5、基于所述每颗卫星的可见性、空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差以及相位观测值偏差确定其中的播发卫星;
6、基于所述播发卫星的空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差变化量以及相位观测值偏差编码成服务端区域短报文;
7、其中,所述服务端区域短报文的数据长度小于预设短报文数据长度阈值。
8、在第一方面的一种优选方案中,所述服务端区域短报文依次包括消息头、卫星改正信息以及crc校验码;
9、其中,所述消息头依次包括同步码、时间标识以及卫星标识;
10、所述卫星改正信息依次包括每颗所述播发卫星的星历龄期、每颗所述播发卫星的空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差变化量以及相位观测值偏差。
11、在第一方面的一种优选方案中,所述卫星标识包括按照预设顺序排列的每颗卫星的标识位,所述播发卫星的标识位为1,非播发卫星的标识位为0;
12、所述基于所述播发卫星的空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差变化量以及相位观测值偏差生成服务端区域短报文,包括:
13、基于所述卫星标识的顺序依次将对应的播发卫星的星历龄期、空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差变化量以及相位观测值偏差填入所述卫星改正信息中;
14、结合所述消息头、所述卫星改正信息、所述crc校验码生成所述服务端区域短报文。
15、在第一方面的一种优选方案中,所述播发卫星的伪距观测值偏差变化量包括第一频点的伪距观测值偏差变化量和第二频点的伪距观测值偏差变化量,所述播发卫星的相位观测值偏差包括第一频点的相位观测值偏差和第二频点的相位观测值偏差。
16、在第一方面的一种优选方案中,所述基于所述每颗卫星的可见性、空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差以及相位观测值偏差确定其中的播发卫星,包括:
17、基于所述初始位置确定每颗卫星的可见性,选取符合可见性要求、对应的空间信号测距误差改正数处于预设空间信号测距误差改正数范围、对应的伪距观测值偏差处于预设伪距观测值偏差范围、且对应的相位观测值偏差处于预设相位观测值偏差范围的卫星为所述播发卫星。
18、在第一方面的一种优选方案中,所述播发卫星的空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差变化量以及相位观测值偏差在所述服务端区域短报文中的编码方式通过如下方式确定,包括:
19、确定空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差变化量以及相位观测值偏差的编码尺度比值;
20、基于所述空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差变化量以及相位观测值偏差的编码尺度比值确定空间信号测距误差改正数的编码尺度;
21、基于确定的空间信号测距误差改正数编码尺度和所述编码尺度比值分别计算得到伪距观测值偏差变化量以及相位观测值偏差的编码尺度,基于空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差变化量以及相位观测值偏差的有效范围分别确定空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差变化量以及相位观测值偏差的编码数据长度。
22、第二方面,本技术实施例还提供一种基于区域短报文的定位方法,应用于用户端,包括:
23、获取服务端发送的基于上述第一方面提供的所述区域短报文编码方法生成的区域短报文;
24、对所述服务端区域短报文进行解码,获取每颗播发卫星的空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差变化量以及相位观测值偏差;
25、获取每颗所述播发卫星预设的伪距观测值偏差初值,将所述伪距观测值偏差变化量与所述伪距观测值偏差初值相加,得到每颗所述播发卫星的伪距观测值偏差;
26、获取每颗所述播发卫星的伪距观测值和相位观测值,通过伪距观测值偏差修正对应的伪距观测值,通过相位观测值偏差修正对应的相位观测值,得到每颗所述播发卫星的修正后的伪距和相位;
27、基于所述修正后的伪距和相位,应用mw组合观测值计算并固定宽巷模糊度,基于实时精密单点定位算法计算并固定窄巷模糊度;
28、计算得到所述用户端的位置坐标。
29、第三方面,本技术实施例还提供一种区域短报文编码装置,包括:
30、数据模块,用于基于用户端发送的区域短报文确定用户端的初始位置,并根据所述初始位置计算得到每颗卫星的空间信号测距误差改正数;
31、所述数据模块,还用于确定所述每颗卫星的伪距观测值偏差初值,将所述每颗卫星的伪距观测值偏差与对应的伪距观测值偏差初值作差,得到所述每颗卫星的伪距观测值偏差变化量;还用于获取所述每颗卫星的相位观测值偏差;
32、卫星选取模块,用于基于所述每颗卫星的可见性、空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差以及相位观测值偏差确定其中的播发卫星;
33、区域短报文编码模块,用于基于所述播发卫星的空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差变化量以及相位观测值偏差生成服务端区域短报文;
34、其中,所述服务端区域短报文的数据长度小于预设短报文数据长度阈值。
35、第四方面,本技术实施例还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现本技术实施例第一方面或第一方面的任意一种实现方式或第二方面提供的方法。
36、第五方面,本技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现本技术实施例第一方面或第一方面的任意一种实现方式或第二方面提供的方法。
37、本技术一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
38、本技术实施例提供的一种区域短报文编码方法以及基于区域短报文的定位方法,本技术通过更有效地利用区域短报文的数据长度、极大地提高了单条短报文播发的卫星数目,进一步缩减编码带来的精度损失、提高定位的精度和收敛速度。在保证卫星可见性、空间信号测距误差、伪距观测值偏差、相位观测值偏差均在有效范围内的前提下,可以选取多颗可见卫星进行编码播发,可以适配于gps、galileo以及北斗定位导航三种系统的精密单点定位,能有效地提高定位精度。
1.一种区域短报文编码方法,其特征在于,应用于服务端,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的一种区域短报文编码方法,其特征在于,所述服务端区域短报文依次包括消息头、卫星改正信息以及crc校验码;
3.根据权利要求2所述的一种区域短报文编码方法,其特征在于,所述卫星标识包括按照预设顺序排列的每颗卫星的标识位,所述播发卫星的标识位为1,非播发卫星的标识位为0;
4.根据权利要求3所述的一种区域短报文编码方法,其特征在于,所述播发卫星的伪距观测值偏差变化量包括第一频点的伪距观测值偏差变化量和第二频点的伪距观测值偏差变化量,所述播发卫星的相位观测值偏差包括第一频点的相位观测值偏差和第二频点的相位观测值偏差。
5.根据权利要求1所述的一种区域短报文编码方法,其特征在于,所述基于所述每颗卫星的可见性、空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差以及相位观测值偏差确定其中的播发卫星,包括:
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种区域短报文编码方法,其特征在于,所述播发卫星的空间信号测距误差改正数、伪距观测值偏差变化量以及相位观测值偏差在所述服务端区域短报文中的编码方式通过如下方式确定,包括:
7.一种基于区域短报文的定位方法,其特征在于,应用于用户端,包括:
8.一种区域短报文编码装置,其特征在于,包括:
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法或权利要求7所述方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法或权利要求7所述方法的步骤。
