[发明专利]用于基于云生成和分发GNSS信号校正数据的系统和方法

说明书

本公开提供用于基于云生成和分发GNSS信号校正数据的系统，该系统包括至少一个第一车辆，第二车辆和后端服务器。第一车辆将所获得的自身精确位置与其GNSS信号观测值发送到后端服务器；后端服务器基于所接收的数据计算GNSS信号校正数据并将该校正数据发送到第二车辆；第二车辆基于所接收的GNSS信号校正数据和其GNSS信号观测值解算自身的精确位置。后端服务器还可以接收DGPS参考站的参考GNSS信号校正数据用于验证。还提供了用于生成和分发GNSS信号校正数据的方法。上述系统和方法可以增强或补充DGPS系统的性能。

技术领域

本公开涉及导航系统和方法，特别涉及用于生成和分发全球导航卫星系统(GNSS)信号校正数据的系统和方法。

背景技术

全球导航卫星系统(GNSS)可以为地球上任何位置的设备提供位置与时间信息。近年来具有自主驾驶功能的车辆的快速发展，使得车辆对采用GNSS信号定位的需求急剧上升。

对于GNSS信号的定位误差，通常采用差分全球定位系统(DGPS)进行校正。对GNSS信号进行校正的现有DGPS系统包括用户设备(例如具有GPS接收单元的车辆)、GPS卫星和DGPS校正数据参考站(简称参考站)。经验证的参考站将通过接收GNSS信号所获得GNSS信号观测值与自身的精确位置(标准值)进行比较获得GNSS信号校正数据。用户设备从参考站获取GNSS信号校正数据，结合GPS接收单元获得的GNSS信号观测值解算出用户设备的精确位置。参考站所提供的GNSS信号校正数据，可以是校正模型，也可以是校正模型的参数。参考站的数据一般由专门的提供商维护。

DGPS系统需要额外提供固定参考站。为了提高DGPS系统的校正精度，服务提供商需要在服务区域上密集广泛地布置参考站。如果参考站或天线的位置选择不恰当，DGPS系统将因为“城市峡谷”和“多路径”效应而导致定位精度降低。

针对传统DGPS方案对参考站的数量、位置依赖性高的问题，现有技术提出多种改进。WO 2016107303A1提出采用使用专用短程通信技术的路侧单元将校正系统的校正指令转发并广播给车辆，相当于扩展参考站的天线数量。CN 104977596A提出基于云计算的位置修正定位，其中包括客户端、差分服务器和差分参考基站组成的差分参考站网。该云系统仅将客户端校正数据的计算由服务器处理，并未对参考基站进行改进。CN103096247A涉及采用移动基站对自动车辆队列的定位进行DGPS校正，其中将队列中的头车作为移动的参考基站，其它跟随车辆通过车辆间通信接收头车的校正数据。

但是，上述现有技术仍然存在对固定的参考站依赖性高并且服务区域覆盖面积过小的问题，而且无法有效避免“城市峡谷”和“多路径”效应。

存在对现有DGPS系统的进一步改进空间。

发明内容

本公开提出用于基于云生成和分发GNSS信号校正数据的系统和方法。该系统和方法可以有效改善现有技术中的上述缺陷，改进DGPS系统的GNSS信号校正数据参考站的数量、服务区域和校正精度从而增强DGPS系统的性能。

根据本公开的一方面，用于生成和分发GNSS信号校正数据的系统包括至少一个第一用户设备，第二用户设备和后端服务器，其中

所述第一用户设备包括：

第一GPS接收单元，用于获得所述第一用户设备的GNSS信号观测值，

第一控制单元，用于获得所述第一用户设备的精确位置，以及

第一通信单元，用于将所述第一用户设备的GNSS信号观测值和所述第一用户设备的精确位置或将基于所述第一用户设备的GNSS信号观测值和所述第一用户设备的精确位置生成的GNSS信号校正数据发送到所述后端服务器；

所述后端服务器包括：

处理单元，用于基于从所述第一用户设备接收的数据计算GNSS信号校正数据，以及