[发明专利]从空间域差分信息转换为观测域差分信息的方法和设备

说明书

本发明公开了从空间域差分信息转换为观测域差分信息的方法和设备，其中方法包括获取空间状态域信息、获取观测域差分信息、获取虚拟观测距离信息、电离层与对流层延迟信息的获得，本发明实现了一种从空间域差分信息转换为观测域差分信息的转换算法，转换出的观测域差分信息遵循国际标准协议，能够为大部分GNSS接收机所接收；以及基于该方法完成转换设备的研发，可以实现将观测域差分信息转发给GNSS接收机，使其能够获得高精度的定位结果。

技术领域

本发明涉及GNSS定位、导航领域、自动驾驶、农业机械引导系统、星基增强系统、地基增强、地理信息等领域，具体为从空间域差分信息转换为观测域差分信息的方法和设备。

背景技术

现有的星基增强系统如果直接播发遵循国际标准协议的OSR信号，可以使得大部分GNSS设备直接使用，但是OSR信号对于通讯带宽要求高，同时要求数据延迟非常低，如果直接使用会使卫星长期大功率运转，增加卫星的损耗，所以都采用占用带宽更小的SSR信息来播发。

现有的星基增强系统均采用通过卫星播发空间域差分信息(SSR)给用户传输差分数据的方式，但是这种增强信息一般经过了特有的压缩处理，不是国际通用标准，故只能服务于特定型号的GNSS接收机，不具有普适性。市场上现存的大部分GNSS接收机，均无法使用该信号。

而且星基增强播发的SSR信号非常昂贵，增加了用户的使用成本，限制了重点设备的应用范围。

发明内容

针对上述问题，本发明为解决普通的GNSS接收机，无法直接使用SSR导航增强信号，创新地提出了一种将空间域差分信息(State Space Reputation,SSR)转换为观测域差分信息(Observation Space Reputation,OSR)的方法；以及发明了一款转发设备，可同时接收4G或卫星的SSR信息，实现将SSR增强信息转换为OSR信息，通过wifi、蓝牙、RJ45、RS232、RS485、电台等接口，发送给导航定位终端，使其能够获得等同于收到SSR信息的效果。以及提出了一种对L波段、S波段等多频率卫星天线进行一体化兼容设计的构想，该构想能够减轻天线的体积，并同时接收多频率信号。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：从空间域差分信息转换为观测域差分信息的方法，包括获取空间状态域信息、获取观测域差分信息、获取虚拟观测距离信息、电离层与对流层延迟信息的获得。

优选的，所述获取空间状态域信息具体包括：卫星轨道、卫星钟差、电离层、对流层、天线PCO、天线PCV、固体潮、硬件延迟空间状态改正信息，该改正信息通过卫星、移动网络、电台进行播发。

优选的，所述获取观测域差分信息包括：遵循RTCM协议的数据，及包含RTCM协议信息的重新排列组合。

优选的，所述获取虚拟观测距离信息包括：根据参考点坐标，计算出卫星与参考点几何距离，根据卫星钟差、电离层、对流层、天线PCO、天线PCV、固体潮、硬件延迟对几何距离进行修正，得到虚拟观测距离。

优选的，所述电离层与对流层延迟信息的获得包括：提取阶段，通过PPP的方法提取得到不依赖基准站的绝对电离层、对流层值；建模阶段，根据区域参考点坐标，构建基于空间关系的电离层、对流层参数；使用阶段，根据接收机参考点坐标与区域参考点坐标关系，恢复参考点电离层、对流层延迟量。

本发明还提供了从空间域差分信息转换为观测域差分信息的设备，包括卫星天线，GNSS板卡、电台天线、移动网络模组及天线、蓝牙模组及天线，wifi模组及天线、状态指示灯、多种输出接口、供电单元。