[发明专利]广播差分数据认证鉴权和加密的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及导航定位技术领域，具体涉及一种广播差分数据认证鉴权和加密的系统及方法。

背景技术

广域差分增强系统(星基增强系统)：SBAS(Satellite-Based Augmentation System)，即星基增强系统，通过地球静止轨道(GEO)卫星搭载卫星导航增强信号转发器，可以向用户播发星历误差、卫星钟差、电离层延迟等多种修正信息，实现对于原有卫星导航系统定位精度的改进。

NTRIP协议：Networked Transport of RTCM via Internet Protocol通过互联网进行RTCM网络传输的协议。

差分账号：NTRIP协议定义的差分数据服务的账号，包括用户名和密码。

云端：运行在云环境下的提供高精度定位服务的平台。

终端：接入高精度定位服务的终端设备。

现有的高精度定位系统，以互联网的方式提供差分数据播发服务，然而互联网播发方式的前提条件是互联网信号的覆盖，在没有网络覆盖的区域，就无法提供高精度定位服务。

除了互联网方式播发以外，还有一些广播方式下发差分数据的方法，如星基播发和电台播发，不用依赖于互联网信号的覆盖。例如，星基增强系统通过L波段地球同步轨道通信卫星向全球广播差分数据，使更多地基增强网信号及互联网信号无法覆盖的区域，如海洋、沙漠、山区等也能够实现高精度定位服务。

广播方式下发差分数据，理论上所有用户都可以收到差分数据，出于商业化的考虑，需要限制非授权用户使用这些差分数据，这时就需要对广播的差分数据做加密处理，并且对用户终端做接入时的认证鉴权，同时还要兼容在线(有互联网信号)及离线(无互联网信号)使用。

目前非商业化的广播方式差分数据播发存在一个缺点：由于是通过广播方式播发差分数据，没有对数据进行加密，某个区域内所有用户(终端设备)都可以收到差分数据，意味着授权和非授权用户都可以使用差分数据进行高精度定位。

发明内容

本发明提出了一种广播差分数据认证鉴权和加密的系统及方法，解决了现有技术中授权和非授权用户都可以使用差分数据，以及在线和离线场景使用兼容性的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种广播差分数据认证鉴权和加密的系统，包括云端和终端，云端对差分数据进行加密处理，并将差分数据上传到卫星，由卫星向终端播发差分数据，或者云端直接向终端播发差分数据；终端向云端发起认证和鉴权请求，成功后收到云端下发的解密密钥；终端将解密密钥存储在本地；终端收到卫星或者云端播发的差分数据后，用解密密钥进行解密，解密后用差分数据进行高精度定位解算

进一步地，云端接收到基准站的卫星观测数据，通过差分数据产生模块计算产生差分数据，并将差分数据发送给差分数据加密模块和互联网播发模块；差分数据加密模块对差分数据进行加密处理，星基播发模块将加密处理后的差分数据发送给卫星；互联网播发模块将差分数据发送给终端；云端通过账号和密钥管理模块管理终端的账号以及加密密钥和解密密钥，云端认证、鉴权、密钥模块对终端进行认证和鉴权，并对解密密钥进行管理和下发。

进一步地，卫星通过差分数据接收模块接收云端上传的差分数据，通过差分数据广播模块向终端播发差分数据。

进一步地，终端通过差分数据接收模块接收来自卫星或者互联网播发模块发送的差分数据；终端认证、鉴权、密钥模块向云端发起认证和鉴权请求，并对解密密钥进行接收和管理；差分数据选择模块选择来自卫星或者互联网播发模块发送的差分数据，并将差分数据送给解压、解密、解码模块进行解压、解密和解码；高精度定位解算模块基于解压、解密和解码后的差分数据进行高精度定位解算。

一种广播差分数据认证鉴权和加密的方法，包括以下步骤：

步骤S1，云端对差分数据进行加密处理，并将差分数据上传到卫星，由卫星向终端发送差分数据，或者云端直接向终端发送差分数据；云端管理加密密钥和解密密钥，对终端进行认证和鉴权，并对解密密钥进行管理和下发；

步骤S2，终端向云端发起认证和鉴权请求，成功后收到云端下发的解密密钥；终端将解密密钥存储在本地；终端收到卫星或者云端发送的差分数据后，用解密密钥进行解密，解密后用差分数据进行高精度定位解算。

进一步地，云端向终端下发n个解密密钥，n至少为2，终端将第1个解密密钥用于差分数据的解密，第2～n个解密密钥用作第1个解密密钥的备份。

进一步地，所述步骤S1具体包括以下步骤：

步骤S11，云端初始化；