[发明专利]基于NTRIP测定任意坐标系成果的RTD方法

说明书

技术领域

本发明涉及大地测量和卫星导航领域，特别涉及一种基于NTRIP测定任意坐标系成果的RTD方法。

背景技术

RTD（实时伪距差分）是GNSS（全球卫星导航系统）的一种应用方式，其系统由相距较近（通常小于100km）的若干参考站和流动站组成，其中参考站通常是固定不动且坐标精确已知的。由于参考站和流动站在同一时刻接收到的伪距码观测值之间存在较强的误差相关性，因而通过参考站向流动站发送伪距改正数及其变化率，继而进行伪距差分定位可使公共的卫星星历误差、卫星钟差、电离层误差、对流层误差得以消除或削弱，实现流动站亚米级精度的实时定位。

RTD成功实施的一个重要因素是参考站和流动站之间的数据链路，以确保差分电文实时地传输给流动站。可供选择的数据链路有：有线、无线电台、WIFI、蓝牙、互联网等。Ntrip(Networked Transport of RTCM via Internet Protocol，通过互联网进行RTCM网络传输的协议)定义了一组通过互联网进行RTCM（Radio Technical Commission for Maritime Services，国际海运事业无线电技术委员会）电文传输的协议。Ntrip由NtripSources（数据源）、NtripClient （客户端，即流动站）、NtripServer（数据传输模块）和NtripCaster（核心软件）构成，如附图1所示，其中HTTP Streams表示http流。

NtripSources负责提供连续的GNSS数据流，每一个NtripSource对应一种位置（一个真实的参考站，或VRS:通过多个参考站虚拟的一个参考站），如图中L个数据源NtripSource1…NtripSource L。其电文格式、卫星系统、地理位置等信息在对应的source-table（源列表）中给出了描述。

NtripServer用来将NtripSource产生的数据流传输给NtripCaster，如图中M个服务器NtripServer1…NtripServer M。NtripServer为每一个NtripSource定义一个mountpoint（源节点）。

NtripClients通过选择mountpoint来获取指定的数据。Administrator（管理员）可以通过带密码保护的HTTP或Telnet方式对NtripCaster进行控制，同时负责维护所有的NtripSource及其mountpoint。

NtripCaster通过某一端口与NtripServer或NtripClient进行交互，也可以将NtripCaster和NtripServer整合成为一个总的软件。NtripCaster可作为核心模块设置在数据中心的服务器上，一般将该服务器称为NtripCaster服务器，通过互联网向公众提供服务。NtripCaster可采用Trimlbe的GPSNet、LEICA的Spider、Topcon的TOPNET等专用软件。

如果NtripClient通过TCP连接到指定的IP和端口，并发送正确的连接请求（包含用户名、密码和mountpoint），就可以通过认证并从NtripCaster获得数据。如图中N个流动站NtripClient1…NtripClient N。

基于Ntrip进行RTD定位的现有工作流程如附图2所示：①流动站设备通过互联网经防火墙登录NtripCaster所在服务器，登录参数有源节点、用户名和密码等，其中源节点用于指定定位模式、电文格式等，并将流动站初始定位得到的ECEF下的坐标（称为“概略坐标”）发往服务器，此过程记为1传送ECEF概略坐标、用户名、密码。②用户名和密码通过认证后，NtripCaster根据用户请求的源节点进行判断，如果用户选择了单参考站模式，则系统将自动选择距离流动站最近的一个真实的参考站；如果用户选择了多参考站模式，服务器端软件将用一定算法（如网络RTD）拟合出一个VRS（虚拟参考站），将其伪距码改正数和变率编制成电文，发送给流动站，此过程记为2传送差分电文。③流动站接收该电文后，将伪距码改正数加在自身伪距码观测值上，进行定位，得到ECEF（地心地固坐标系）下的坐标，此过程记为3RTD定位。

在某些情况下，为使测绘成果能与前期成果正确衔接，需要将坐标成果从ECEF下转换到参心坐标系，将高程由大地高（以椭球面为基准面的高程）转换为正常高（以似大地水准面为基准面的高程），如果进行的是放样工作，还必须实时的测出参心坐标系坐标和正常高。