[发明专利]一种应用于GNSS的N-RTK差分增强服务的数据编码方法及数据传输方法

说明书

本发明公开了一种应用于GNSS的N‑RTK差分增强服务的数据编码方法及数据传输方法，通过采用相对量编码方法进行数据编码和通过采用字符编码转义方法进行数据编码，实现对伪距和相位值进行统一表达，以及从根本上消除伪记录标志头，降低协议解析难度，减少出错概率；以及通过采用分星座和多头消息进行统一数据打包，实现从物理上降低冗余数据量，减少增强服务数据量大小。

技术领域

本发明属于全球卫星导航定位技术领域，具体涉及一种应用于GNSS的N-RTK差分增强服务的数据编码方法及数据传输方法。

背景技术

鉴于全球卫星导航定位系统(Global Navigation Satellite System，简称GNSS)在实际应用中受相对论效应、钟误差、卫星星历误差、电离层延迟、对流层延迟、多路径误差、以及其它误差如地球自转、天线相位缠绕和天线相位中心误差等多种因素影响，因此，在实际的GNSS高精度定位应用中需要对上述影响因素进行消除或改正，不同的GNSS差分增强服务模型和系统在不同时期孕育而生。目前使用较多的GNSS差分增强服务模型和系统主要包括PPP(Precise Point Positioning，简称：PPP)、RTK(Real-Time Kinematic，简称RTK)、Network RTK(简称N-RTK)、PPP-AR和PPP-RTK模型等。

N-RTK差分增强服务模型采用在需要GNSS高精定位终端的位置周边，一般为3到5千米范围内，根据GNSS固定参考基站的连续卫星观测数据生成一个VRS(VirtualReference Station，简称VRS)虚拟的参考站，通过实时发布VRS的连续卫星观测值获取GNSS高精定位终端的高精度定位。N-RTK差分增强服务通常采用1赫兹的发布频率发布卫星观测值，卫星观测值内容包括伪距、相位和信噪比等。每秒的卫星观测值又被称为历元，每个历元中包括1到N条消息或记录。

目前主流N-RTK差分增强服务通常采用NTtrip(Networked transport of RTCMvia Internet Protocol，简称NTtrip)应用协议，其中数据编码方式采用RTCM(RadioTechnical Commission for Maritime Services，简称RTCM)协议编码标准。Ntrip是一个GNSS信息交互的协议簇，其中定义了各种信息系统和交互协议和标准，信息系统包括NtripCaster、NtripClient和NtripServer等。通常N-RTK差分增强服务提供方采用NtripCaster模型，N-RTK差分增强服务使用方采用NtripClient模型。

RTCM协议编码标准是基于流式的增强服务，GNSS增强服务按记录进行组织，每个记录只包含1条消息，服务记录通过消息头进行标识(RTCM 2.x版本采用0xD2，RTCM 3.x版本采用0xD3)。通常情况下，历元中会包含多条消息记录。总整体上看，RTCM在历元内总消息层面会出现不少数据冗余，约增加20％左右。又因为服务消息之间只有消息头而没有消息转义机制，且消息头标志往往不唯一；因此在流式消息的解析过中经常出现伪消息头情况；处理伪消息头不仅增加了消息解析的难度，而且容易出错。

发明内容

发明目的：为解决现有N-RTK差分增强服务中存在的解析难度大、出错概率高、数据数量大的问题，本发明提出了一种应用于GNSS的N-RTK差分增强服务的数据编码方法及数据传输方法。

技术方案：一种应用于GNSS的N-RTK差分增强服务的数据编码方法，包括：采用相对量编码方法进行数据编码的步骤、采用字符编码转义方法进行数据编码的步骤、采用分星座和多头消息进行统一数据打包的步骤中的任意一种或多种；

其中，所述的采用相对量编码方法进行数据编码的步骤，包括：

采用根据式(1)至式(3)计算得到的相位差分值来表示相位；