[发明专利]一种用于卫星导航的差分定位系统及其实现方法

说明书

本发明公开一种用于卫星导航的差分定位系统，包括基准站设备、云服务器以及移动站设备，所述基准站设备用于实时计算差分增强信息并接收移动站设备的差分增强服务申请，并验证服务申请的合法性；所述移动站设备向基准站设备申请服务，验证服务响应的合法性，并利用差分增强信息进行差分定位结算；云服务器负责基准站设备和移动站设备之间的数据传输。本装置中基准站设备和移动站设备均配备GPRS数据通信模块，两者之间利用移动通信网络经由云服务器进行信息交互，使得系统数据通信不再受视距传输的影响，大大降低了系统工作对环境的要求，并提高整个系统的安全性。

技术领域

本发明属于卫星导航领域，具体地说涉及一种用于卫星导航的差分定位系统及其实现方法。

背景技术

人造卫星是按照预设的轨迹在闭合轨道做周期性运行的无人航天器。为人类的科学探究、通讯通话、以及气象预报和资源探测提供了强有力的数据监测。差分定位系统是利用，利用设置在坐标已知点(基准站设备)上测定的测量定位误差，来提高在一定范围内其它设备(移动站设备)的测量定位精度。利用基准站设备测定具有空间相关性的误差或其对测量定位结果的影响，移动站设备改正其观测值或定位结果。

GBAS系统(地基增强系统)就是通过差分定位系统来提高卫星导航系统的精度，并使精度能够达到米级甚至分米级，与传统导航定位系统相比有着诸多优势。GBAS系统的各组成部分如图1所示，该系统主要由基准站设备和移动站设备两部分组成，基准站设备又包括基准接收机及天线、VHF发射电台及天线、基准站综合处理机等，移动站设备又包括移动站接收机及天线、VHF接收电台及天线、移动站综合处理机等。其基本原理是：基准站综合处理机接收4台基准接收机输出的观测量等信息，进行差分修正及完好性处理并生成差分与完好性增强信息，通过VHF发射电台播发至移动站设备。移动站综合处理机收到VHF 接收电台转发的差分增强信息以及移动站接收机输出的观测量后，进行差分定位解算以及完好性告警处理。

同时GBAS系统存在诸多缺陷：首先若移动站设备在地面做滑行运动时， VHF数据链受视距传输的影响在建筑物密集或遮挡严重的位置会有数据丢失，导致移动站设备无法接收到差分增强信息；其次基准站设备的差分增强信息通过广播的方式进行传输，无法限制接受该服务的移动站设备，移动站设备也无法判断差分增强信息的正确性。

发明内容

针对现有技术的种种不足，本发明的目的在于提供一种用于卫星导航的差分定位系统及其实现方法，解决了现有技术中存在移动站设备无法接收到差分增强信息以及移动站设备也无法判断差分增强信息的正确性的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于卫星导航的差分定位系统，包括基准站设备、云服务器以及移动站设备，

所述基准站设备用于实时计算差分增强信息并接收移动站设备的差分增强服务申请，并验证服务申请的合法性；

所述移动站设备向基准站设备申请服务，验证服务响应的合法性，并利用差分增强信息进行差分定位结算；

云服务器负责基准站设备和移动站设备之间的数据传输。

进一步的，所述基准站设备包括处理器、定位模块及卫星导航天线、通信模块及GPRS天线、消费安全认证模块、存储模块；

定位模块通过卫星导航天线接收卫星信号同时生成观测量信息和导航电文，并发送给处理器；

处理器利用接收到的观测量信息和导航电文以及存储模块的配置参数中的天线坐标，实时生成差分增强信息，并将差分增强信息发送给消费安全认证模块进行加密；

处理器通过通信模块及GPRS天线接收移动站设备的服务申请，并对服务申请的ID信息的合法性进行判定，将加密后的差分增强信息发送至具有合法ID信息的移动站设备中。

进一步的，所述配置参数储存于存储模块中。