【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星导航定位，特别涉及一种基于网络rtk单向传输的快速搜索定位方法及系统。
技术介绍
1、网络rtk(network real-time kinematic)是一种基于全球导航卫星系统(gnss)的高精度实时定位技术。网络rtk通过在较大区域内布设多个基准站，并将这些基准站的数据通过网络传输到一个中央处理中心。中央处理中心综合多个基准站的数据，计算出系统误差，并向流动站提供更准确的差分校正数据，从而进行高精度定位。其克服了传统rtk技术的基准站覆盖范围有限、误差随距离增长、多路径效应影响大等问题，提供更大范围、更高精度的定位服务。
2、目前，网络rtk广泛运用虚拟参考站(virtual reference station,vrs)技术，中央处理中心需根据流动站的概略坐标生成虚拟参考站，故中央处理中心与流动站之间采用双向数据传输模式(如图1所示)，流动站向中央处理中心发送概略坐标，中央处理中心再将差分校正数据或虚拟参考站数据通过ntrip(networked transport of rtcm viainternet protocol)或者其他协议传输给流动站。
3、网络rtk系统中，用以进行数据传输的数据编码格式主要是rtcm(radiotechnical commission for maritime services)格式以及nmea(national marineelectronics association)格式，rtcm格式用于传输gnss观测数据和校正数据。nmea格式用于流动站
4、流动站接收到校正数据或虚拟参考站数据，结合自己的gnss观测数据，即可进行差分计算以获得高精度定位。
5、现有的网络rtk技术，特别是基于虚拟参考站(vrs)的系统，需要为每个流动站动态生成一个虚拟参考站，并基于此进行实时的校正数据计算。这种方式在流动站数量增加时，会导致中央处理中心的计算负担显著增加，系统的响应速度下降，甚至可能无法及时处理所有流动站的请求，从而形成用户接入限制问题。
6、传统的vrs技术依赖于双向数据通信模式，要求流动站设备向中央处理中心发送概略位置来生成相应的校正数据。这种模式不仅增加了数据传输的复杂性，还存在一定的安全隐患，因为流动站的位置信息可能在传输过程中被截获或篡改，导致隐私泄露或系统受到攻击。此外，现有的rtcm协议并不支持网格化数据的传输，进一步限制了数据传输的效率和网格密度。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决现有技术中的高并发处理负担及数据传输安全性不足的问题，提出一种基于网络rtk单向传输的快速搜索定位方法及系统，能够实现快速搜索定位。
2、为实现上述目的，所采取的技术方案是：
3、一种基于网络rtk单向传输的快速搜索定位方法，包含：
4、将各基准站的覆盖地理区域以相等经纬度间隔为准则进行网格划分，并对各网格点进行编号，将其作为虚拟参考站；
5、中央处理中心接收各基准站的精确坐标以及实时观测数据，解算生成每个网格点的虚拟观测值并存储；
6、设计网格数据编码格式，对虚拟观测值进行编码；
7、中央处理中心将编码后的虚拟观测值通过广播播发给流动站，流动站接收网格点虚拟观测值后，利用快速搜索方法选择最优网格点进行定位解算，实现实时高精度的定位。
8、根据本专利技术基于网络rtk单向传输的快速搜索定位方法，进一步地，对各网格点进行编号采用网格点经纬度坐标的geohash编码，为每个网格点分配一个geohash编码；
9、geohash编码过程为：首先确定网格点经纬度；设置编码精度；然后将经纬度转换为二进制形式；交替组合经度和纬度的二进制位；转换为base32格式，得到geohash编码字符串。
10、根据本专利技术基于网络rtk单向传输的快速搜索定位方法，进一步地，设计网格数据编码格式，其编码格式以rtcm为基础，包含自定义头、网格位置信息、数据信息和校验位四个部分，每个网格点的编码结构定义如下表：
11、
12、
13、其中：nsat是卫星的数量；nsig是信号的数量；
14、表中自定义头中的网格点编号是网格点经纬度坐标的geohash编码，数据信息部分支持b1i/b3频点的单北斗，网格位置信息使用rtcm mt 1032或者rtcm mt 1006类型数据。
15、根据本专利技术基于网络rtk单向传输的快速搜索定位方法，进一步地，利用快速搜索方法选择最优网格点进行定位解算包括：
16、流动站将所有网格点数据存储在一个数据结构中；
17、获取流动站的经纬度坐标，确定流动站的位置；
18、使用与整个网格相同的精度，将流动站位置的经纬度转换为相应的geohash编码；
19、以流动站的geohash编码为搜索键从数据结构中查找匹配对应的网格点的geohash编码；如果匹配到对应网格点即可进行下一步，如果搜索不到网格点，则流动站的geohash编码减小一位重新搜索，获取到所有相邻网格点；
20、如果匹配到的网格点仅为一个即为最近网格点；如果匹配到多个网格点，遍历所有网格点，使用haversine公式计算流动站位置与网格点之间的实际距离，将计算得到的距离进行排序，以确定最近的网格点；
21、返回最近网格点的虚拟观测值。
22、进一步地，本专利技术还提供一种基于网络rtk单向传输的快速搜索定位系统，包含网格划分编号模块、虚拟观测值解算模块、网格编码模块和搜索定位模块，其中：
23、网格划分编号模块，用于将各基准站的覆盖地理区域以相等经纬度间隔为准则进行网格划分，并对各网格点进行编号，将其作为虚拟参考站；
24、虚拟观测值解算模块，用于中央处理中心接收各基准站的精确坐标以及实时观测数据，解算生成每个网格点的虚拟观测值并存储；
25、网格编码模块，用于设计网格数据编码格式，对虚拟观测值进行编码；
26、搜索定位模块，用于中央处理中心将编码后的虚拟观测值通过广播播发给流动站，流动站接收网格点虚拟观测值后，利用快速搜索方法选择最优网格点进行定位解算，实现实时高精度的定位。
27、采用上述技术方案，所取得的有益效果是：
28、1、减轻计算负担，提升系统并发处理能力。
29、通过将基准站覆盖区域划分为多个固定的网格，并为每个网格点预先计算并存储校正数据，本专利技术大幅减少了在高并发情况下的实时计算负担，用户不再需要动态生成虚拟参考站，而是直接从预先计算好的网格点数据中获取校正信息，从而提高了系统的响应速度和并发处理能力。
30、2、提高数据传输效率，增强安全性。
31、本专利技术设计了一种网格数据编码格式，通过单向数据传输模式，将校正数据以紧凑、安全的方式传本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于网络RTK单向传输的快速搜索定位方法，其特征在于，包含：
2.根据权利要求1所述的基于网络RTK单向传输的快速搜索定位方法，其特征在于，对各网格点进行编号采用网格点经纬度坐标的Geohash编码，为每个网格点分配一个Geohash编码；
3.根据权利要求2所述的基于网络RTK单向传输的快速搜索定位方法，其特征在于，设计网格数据编码格式，其编码格式以RTCM为基础，包含自定义头、网格位置信息、数据信息和校验位四个部分，每个网格点的编码结构定义如下表：
4.根据权利要求3所述的基于网络RTK单向传输的快速搜索定位方法，其特征在于，利用快速搜索方法选择最优网格点进行定位解算包括：
5.一种基于网络RTK单向传输的快速搜索定位系统，其特征在于，包含网格划分编号模块、虚拟观测值解算模块、网格编码模块和搜索定位模块，其中：
6.一种计算机装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现如权利要求1-4任一项所述方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其上存
...【技术特征摘要】
1.一种基于网络rtk单向传输的快速搜索定位方法，其特征在于，包含：
2.根据权利要求1所述的基于网络rtk单向传输的快速搜索定位方法，其特征在于，对各网格点进行编号采用网格点经纬度坐标的geohash编码，为每个网格点分配一个geohash编码；
3.根据权利要求2所述的基于网络rtk单向传输的快速搜索定位方法，其特征在于，设计网格数据编码格式，其编码格式以rtcm为基础，包含自定义头、网格位置信息、数据信息和校验位四个部分，每个网格点的编码结构定义如下表：
4.根据权利要求3所述的基于网络rtk单向传...
【专利技术属性】
技术研发人员：李雪晴，陈明剑，李万里，施星宇，吕葳，沈洋，李玉星，周玟龙，蔚佳树，
申请(专利权)人：中国人民解放军网络空间部队信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。