[发明专利]一种高可用性的差分增强装置

说明书

本发明提供了一种高可用性的差分增强装置，包括卫星导航天线、若干基准接收机模块、差分修正量生成模块、定位误差分析模块、配置模块和通信模块，通过多个接收机接收卫星信号，每个接收机利用其它接收机生成的差分修正量，生成差分定位结果及定位误差；再将定位误差与误差阈值进行比较，通过遴选规则，确定最终可用的接收机集合，生成最终的差分修正量。本发明通过多个接收机之间对各自产生的差分修正量进行差分定位误差校验，排除可能存在故障的接收机，选择出可用接收机集合，并生成最终的差分修正量增强信息。在个别接收机存在故障的情况下，仍然能够提供差分增强服务，并能够保证系统的定位精度。

技术领域

本发明属于卫星导航技术领域，尤其是涉及一种高可用性的差分增强装置，属于地基增强系统的地面设备。

背景技术

差分定位技术是利用设置在坐标已知点（基准站设备）上测定的测量定位误差，来提高在一定范围内其它设备（移动站设备）的定位精度。利用基准站设备测定具有空间相关性的误差或其对测量定位结果的影响，移动站设备改正其观测值或定位结果。差分定位系统的构成如图1所示。

可用性是指设备或装置在能够满足特定条件的状态下运行时间占总时间的百分比，对于差分增强装置而言，可用性考核的是在满足定位精度的条件下的连续工作能力。现有技术中的差分增强装置的可用性不佳，急需一种高可用性的差分增强装置为移动设备提供差分增强服务。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种高可用性的差分增强装置，通过核心组件的冗余设计、反向校验机制等方法，当某组件出现故障时能够及时将其排除，保证了其提供服务的可用性，从而使得移动端的定位精度不受影响。

本方案的核心思想是：通过多个接收机接收卫星信号，每个接收机利用其它接收机生成的差分修正量，生成差分定位结果及定位误差；再将定位误差与误差阈值进行比较，通过遴选规则，确定最终可用的接收机集合，生成最终的差分修正量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高可用性的差分增强装置，包括：

若干基准接收机模块，每个基准接收机模块与一个卫星导航天线相连，卫星导航天线用于接收卫星信号；基准接收机模块用于根据卫星信号获取卫星观测量信息；其中，所述基准接收机模块的数量大于等于3；

配置模块，用于存储接收机的基准位置信息和预设的误差阈值；

差分修正量生成模块，用于接收所述卫星观测量信息，并结合所述配置模块存储的接收机基准位置信息，生成相应的差分修正量；

定位误差分析模块，结合所述卫星观测量信息与所述差分修正量进行差分定位解算，并将得到的定位误差与所述误差阈值进行比较，阈值范围内的若干基准接收机模块构成可用接收机集合，再交由所述差分修正量生成模块生成最终差分修正量信息；

通信模块，提供无线或有线的通信方式，输出端与天线或外部通信设备相连，输入端与所述差分修正量生成模块相连用于广播最终差分修正量信息。

进一步的，所述定位误差分析模块获得可用接收机集合的方法，包括如下步骤：

基准接收机模块的数量为n，通过所述差分修正量生成模块生成的差分修正量的个数也为n，则每个接收机生成n个差分定位结果，将n个接收机生成的n*n个差分定位结果形成差分定位矩阵，差分定位矩阵中的第i行的第j列的数据表示第i个接收机原始的卫星观测量信息与第j个接收机产生的差分修正量运算生成的差分定位结果；

将差分定位矩阵中的每一行数据与相应接收机的基准位置信息做差，即得到定位误差矩阵：再将定位误差矩阵中的每一项与误差阈值进行比较，若超出阈值则认为定位结果超限，排除相应接收机，得到可用接收机集合；