[发明专利]一种适用于隧道环境的GNSS增强系统

说明书

本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种适用于隧道环境的GNSS增强系统，包括授时单元、GNSS基站发射单元、远控与监管平台、管控中心、授时天线、发射天线和供电单元组成，GNSS基站发射单元负责基带导航信号生成，并将信号转换为射频信号，经导航信号发射天线向隧道空间辐射；远控与监控平台主要完成三方面内容，一方面实现分系统各个发射平台的参数远程配置；在不改变导航信号情况下实现隧道内外的连续定位，有效解决了隧道内系统的基站间时间同步控制，有效改善了系统监管与信号参数的实时性，不仅解决隧道内环境的导航定位功能，还提供高精度的室内授时，为隧道内环境提供了新的定位可行性。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种适用于隧道环境的GNSS增强系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对信息服务提出了更高的要求，在位置服务领域，通常情况下GNSS导航系统可以满足人群室外的高精度定位和基于位置的应用服务，但是由于GNSS系统图的脆弱性，在空间区域存在遮蔽的情况下，导航信号一般很难接收，特别是在室内空间和隧道空间，近两年人们对隧道与户外的实时定位连续性提出了更高的需求，期望在不改变定位终端的情况下实现户外与隧道的连续定位。现有的隧道定位技术有两种，一种是雷达超声定位，该方式定位精度差，布设条件具有约束性；一种为基于视觉与惯性辅助的定位，该方式在隧道内没有特征信息时，误差积累会快速升高，从而出现无效定位。两种方式目前均不成熟，还在进一步研究中。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明的第一目的在于提供一种适用于隧道环境的GNSS增强系统，通过在隧道内播发连续的类GNSS增强信号，实现室内环境的连续定位，解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种适用于隧道环境的GNSS增强系统，包括授时单元、GNSS基站发射单元、远控与监管平台、管控中心、授时天线、发射天线和供电单元组成；

GNSS基站发射单元负责基带导航信号生成，并将信号转换为射频信号，经导航信号发射天线向隧道空间辐射；远控与监控平台主要完成三方面内容，一方面实现分系统各个发射平台的参数远程配置；第二方面实现发射平台状态信息上报，第三方面实现隧道内4G无线通信的实时信号转换并由光纤与外界通信；

所述供电单元为授时单元、GNSS基站发射单元、远控与监管平台、管控中心进行供电。

本发明进一步设置为：所述授时单元包括授时芯片单元、时钟驯服单元，所述的授时芯片单元一方面与授时天线连接实现GNSS导航信号的实时接收；一方面通过1PPS与驯服时钟连接，实现时钟驯服单元的时钟标校；另一方面通过串口与GNSS基站单元连接，实现该单元的授时与时钟校准处理，时钟驯服单元主要实现驯服后的1PPS和时SMA接口与级联基站进行串行组网授时。

本发明进一步设置为：所述GNSS基站发射单元由时间标校处理模块、基带信号生成模块和射频变频发射模块组成，所述时间标校处理单元主要完成与本地时间的比对与更新；所述基带信号生成单元根据通信单元接收的当前星历和卫星实时的运动参数实现当前信号的生成；所述射频变频发射模块主要通过信号上变频和滤波实现GNSS增强信号的生成，并经发射天线播发，所述射频变频发射模块与授时单元连接，使用1PPS、时间信息和时钟信号作为时频基准，所述射频变频发射模块与远控监管平台连接实现远程控制和信号参数的接收。

本发明进一步设置为：所述远控监管平台包括4G通信模块、信息处理转换模块，作为基站的核心处理器实现与管控中心和基站间的交互。

本发明进一步设置为：所述管控中心主要实现系统的状态监管和实时GNSS参数的获取与处理。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

(1)、在不改变导航信号情况下实现隧道内外的连续定位；