[发明专利]一种用于构建北斗AIS差分数据播发系统及方法

权利要求书

1.一种用于构建北斗AIS差分数据播发系统，其特征在于，包括卫星基站模块(1)、数据中心模块(2)、AIS管理模块(3)、AIS播发站模块(4)和北斗AIS终端模块(5)。

其中，所述的卫星基站模块(1)通过对卫星信号捕获、跟踪，观测采集卫星导航的原始数据，并传输到数据中心模块2；

所述的数据中心模块(2)接收并处理基准站点数据，建立误差模型，生成AIS播发站差分数据；

所述的AIS管理模块(3)监控管理各个AIS播发站和分发差分数据；

所述的AIS播发站模块(4)完成格式转换与播发，解析差分电文并封装成17号报文，并进行广播播发；

所述的北斗AIS终端模块(5)用于接收17号电文后、进行数据解析，并封装成RTCM差分电文，通过串后发送给定位接收模块，实现差分定位。

2.根据权利要求1所述的一种用于构建北斗AIS差分数据播发系统，其特征在于，卫星基站模块(1)包括北斗地基增强接收机和专网，北斗地基增强接收机接收BD天线的数据后传输至专网，数据中心模块(2)包括专网和数据服务器，北斗地基增强接收机的专网将原始的测量发送到数据中心模块(2)的专网，原始的测量输入数据服务器建立的误差模型，生产的差分数据回传自身模块的专网内，并将RTD差分数据传输到AIS管理模块(3)内的专网，AIS管理模块(3)监控差分数据后发送到AIS播发站模块(4)，AIS播发站模块(4)解析差分电文并封装成17号报文并通过AIS天线以特定的频率播放，北斗AIS终端模块(5)接收17号报文将差分数据发送给安装有北斗定位的船载终端。

3.根据权利要求1所述的一种用于构建北斗AIS差分数据播发系统，其特征在于，卫星基站模块(1)的各基准站能够实时采集BDS星座公开频点信号的载噪比、码伪距、载波相位、多普勒、导航电文数据，以设定的时间间隔将观测数据实时传输给数据中心模块(2)，同时具有数据整理与存储备份功能，能够对观测数据进行整理、本地归档和存储，原始二进制数据保留至少30天。

4.根据权利要求1所述的一种用于构建北斗AIS差分数据播发系统，其特征在于，数据中心模块(2)每个AIS站点模拟高精度定位用户向中心申请数据，数据中心经过RTK网络解算生成差分数据，该差分数据支持RTCM2.X、RTCM3.X双协议，传输给AIS管理模块(3)。

5.根据权利要求1所述的一种用于构建北斗AIS差分数据播发系统，其特征在于，AIS播发站模块(4)实现北斗地基增强数据的数据转换与播发,可将北斗地基增强数据按照播发标准接口协议进行数据封装，再将调制封装后的差分增强数据信息进行播发,同时具备可对转换格式进行调整、修复和删除的,作为AIS北斗增强信号播发标准及终端技术协议标准作为支撑。

6.根据权利要求1所述的一种用于构建北斗AIS差分数据播发系统，其特征在于，AIS播发站模块(4)进行数据格式转换，再按照17号报文的数据格式进行播发，同时船舶可通过自身安装的具有17号报文接收功能的AIS船台进行数据接收与解析，将解析后的差分信息传输到定位模块，对自身定位数据进行修正。

7.如权利要求1所述的一种用于构建北斗AIS差分数据播发的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：BDS卫星基站模块(1)将原始观测数据通过专网传输至数据中心模块(2)，数据中心模块(2)根据各卫星基站模块(1)的GNSS原始观测数据建立基站网络的大气模型，包括电离层、对流层模型等误差模型；

S2：AIS播发站模块(4)模拟高精度定位用户向中心申请数据，数据中心模块(2)经过RTK网络解算生成差分数据，传输至AIS管理模块(3)；

S3：AIS管理模块(3)将差分数据分发到相应AIS播发站模块(4)，AIS播发站模块(4)解析RTCM差分电文，并封装成AIS17号报文格式，向周围水域进行实时广播；

S4：附近水域的北斗AIS终端模块(5)通过天线接收到广播的差分电文后，进行DGNSS电文的解析和RTCM电文的封装，然后DGNSS接收机通过串口接收到AIS信道恢复出来的RTCM差分数据，经内部处理实现伪距差分定位功能。

8.根据权利要求7所述的一种用于构建北斗AIS差分数据播发的方法，针对步骤S3，播发内容是以17号报文的格式播发差分全球卫星导航系统数据，固定电文41用于播发北斗差分数据，可选电文1用于播发GPS差分数据，播发格式符合BD410002—2015中第4部分“电文内容和数据格式”中对数据格式的定义，播发前需先将接收到的RTCM格式电文打包成AIS17号报文，再进行播发；播发频度上，GNSS动态差分定位的解算频率取决于接收到的卫星历元的数量和频率，对包含GNSS差分改正数的电文数据的播发需要尽可能频繁，对于包含其他参数和信息的电文数据的播发频率则可根据需要而定。