[发明专利]卫星导航地面差分参考站及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种卫星导航定位设备及其系统，特别是一种卫星导航地面差分参考站及其系统。

背景技术

卫星导航地面差分参考站是高精度卫星导航定位系统的重要组成部分，借助于卫星导航地面差分参考站提供的高精度差分改正数据，基于卫星导航的实时动态差分定位方式可获得厘米级甚至亚厘米级的定位精度。现有技术的卫星导航地面差分参考站采用位置固定的高精度卫星导航接收机作为基准站，通过对卫星信号的连续跟踪获取差分改正数据，并发送至流动站完成差分定位。由于高精度卫星导航接收机体积较大，耗电量严重，对基准站的建设与选址提出了较高要求，而且受基准站硬件资源限制差分参考系统的处理能力不够。

发明内容

本发明的目的是提供一种卫星导航地面差分参考站及其系统，要解决的技术问题是降低基准站建设的复杂程度，提高差分参考系统的处理能力。

本发明采用以下技术方案:一种卫星导航地面差分参考站，设有基准站，所述基准站与远程的数据处理中心联网；所述基准站设有天线,天线连接有射频采集器，天线用于接收导航卫星无线传输来的射频卫星导航信号，射频采集器用于将射频卫星导航信号转换为数字中频采样信号；所述数据处理中心设有云端解算服务器和云端数据服务器，射频采集器经网络将数字中频采样信号传输至云端解算服务器，云端解算服务器用于处理获取连续的高精度差分改正量数据,传输至云端数据服务器存储。

本发明的基准站经光纤网络与数据处理中心联网。

本发明的数据处理中心与流动站联网。

本发明的数据处理中心与流动站采用数据网络联网。

本发明的云端数据服务器将连续的高精度差分改正量数据发送至流动站。

本发明的射频采集器由顺序连接的滤波器、射频混频器、数模转换器、混频器、缓存器和网络通信控制器组成。

一种卫星导航地面差分参考站系统，其特征在于：所述卫星导航地面差分参考站系统设有混频器模块、网络通信控制器模块、高精度差分数据解算处理模块、数据存储模块、数据分发模块、用户接入模块；

所述混频器模块将数字中频采样信号混频至基带，并将混频后的基带数字中频采样信号发送至网络通信控制器模块；

所述网络通信控制器模块读取基带数字中频采样信号，将打包后的基带数字中频采样信号通过光纤网络传输至高精度差分数据解算处理模块；

所述高精度差分数据解算处理模块接收打包的基带数字中频采样信号，解压处理后获得连续的高精度差分改正量数据，发送至数据存储模块；所述处理包括以下步骤：

一、在基带数字中频采样信号中,按偏离中心频率-10kHz至+10kHz的顺序搜索可见卫星信号，获得可见卫星信号的载波相位、载波多普勒频率、测距码相位和信号载噪比的初始值；

二、在接收到的可见卫星信号的数字中频采样信号中跟踪可见卫星信号，获取从数字中频采样信号起始处开始的载波相位、载波多普勒频率、测距码相位和信号载噪比的观测量进行跟踪；

三、从连续跟踪的数字中频采样信号中使用二进制相移键控硬判决方法解调导航电文，所述导航电文为卫星的星历数据、时钟校正数据和历书信息；

四、根据获取的载波相位、载波多普勒频率、测距码相位、信号载噪比观测量和导航电文，采用三角定位方法计算位于固定观测点的基准站位置坐标；

五、将计算得到的基准站位置坐标与基准站精确位置坐标进行比较，计算当前时刻各卫星信号的高精度差分改正量数据；重复步骤三至步骤五，获得连续的高精度差分改正量数据；

所述数据存储模块接收连续的高精度差分改正量数据，进行存储；

所述数据分发模块接收用户接入模块的数据请求指令，从数据存储模块中读取已保存的连续的高精度差分改正量数据，发送至用户接入模块；

所述用户接入模块接收用户发送来的请求接入的信息，接收数据分发模块发送来的连续的高精度差分改正量数据，传输至用户。

本发明的系统卫星导航地面差分参考站系统设有缓存器模块，用于接收混频器模块输出的基带数字中频采样信号，以匹配混频器模块输出的采样速率与光纤网络传输速率，向网络通信控制器模块发送。