[发明专利]基于混合云的厘米级实时定位系统及实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及导航定位技术领域，具体涉及一种基于混合云的厘米级实时定位系统及实现方法。

背景技术

公有云：公有云通常指第三方提供商为用户提供的能够使用的云，公有云一般可通过Internet使用，可能是免费或成本低廉的，公有云的核心属性是共享资源服务。这种云有许多实例，可在当今整个开放的公有网络中提供服务。

私有云：私有云(Private Clouds)是为一个客户单独使用而构建的，因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制。该公司拥有基础设施，并可以控制在此基础设施上部署应用程序的方式。私有云可部署在企业数据中心的防火墙内，也可以将它们部署在一个安全的主机托管场所，私有云的核心属性是专有资源。

混合云：混合云融合了公有云和私有云，是近年来云计算的主要模式和发展方向。我们已经知道私企业主要是面向企业用户，出于安全考虑，企业更愿意将数据存放在私有云中，但是同时又希望可以获得公有云的计算资源，在这种情况下混合云被越来越多的采用，它将公有云和私有云进行混合和匹配，以获得最佳的效果，这种个性化的解决方案，达到了既省钱又安全的目的。

网络RTK：网络RTK也称基准站RTK，是在常规RTK和差分GPS的基础上建立起来的一种新技术。我们通常把在一个区域内建立多个(一般为三个或三个以上)的GPS参考站，对该区域构成网状覆盖，并以这些基准站中的一个或多个为基准计算和发播GPS改正信息，从而对该地区内的GPS用户进行实时改正的定位方式称为GPS网络RTK，又称为多基准站RTK。

VRS：Virtual Reference Stations虚拟参考站。首先在一定区域内架设一定数量的基准站，基站接收卫星信号，然后将信息传送至信息处理中心，移动站先将接收机的位置信息发送到数据处理中心，数据处理中心会根据移动站的位置，选择附近几个位置比较好的基准站信息，“虚拟”出一个参考站，然后，将虚拟出的参考站改正数据播发给移动站，这个虚拟参考站的位置通常是在移动站周围5千米范围内，但是实际情况中，一般是几米之内，通过这项技术所获得的数据误差就减小了很多。其他类似与VRS的技术还有主辅站技术、FKP技术。

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。

基于虚拟参考站的差分定位技术的基本原理是：已知精准坐标的基准站(又称基站或者参考站)计算出自己到卫星的距离改正数，并统一上传到数据中心，基准站和数据中心所组成地面增强系统(差分播发平台)。差分播发平台实时将这一数据发送到需要定位的终端设备。终端设备在进行卫星观测的同时，也接收到差分播发平台发出的差分数据，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。差分一般分为载波相位差分数据和伪距差分数据，分别用于终端设备进行载波相位差分(RTK，Real Time Kinematic)定位以及伪距差分(RTD，Real Time Differential)定位，其中载波相位差分定位，精度高，但对设备要求高，成本也高，可用性低，主要用在测绘领域；伪距差分定位，对设备要求低，成本低，可用性高，精度适中，可以用在民用导航领域。

国际海运事业无线电技术委员会(RTCM，Radio Technical Commission for Maritime Services)定义了差分数据的格式，并推荐了需要定位的终端设备和差分播发平台之间的服务协议NTRIP(Networked Transport of RTCM via Internet Protocol)。目前的使用载波相位定位的终端和伪距差分定位终端，都遵循NTRIP协议和RTCM数据格式。终端设备一般都通过无线网络与差分播发平台连接。对于卫星差分数据播发，现有的业界通用方案为基于NTRIP协议(通过互联网进行RTCM网络传输的协议，Networked Transport of RTCM via Internet Protocol)。

现有的基于虚拟参考站技术的厘米级实时定位系统，一般基于公有云架构，典型使用场景如下：

1、在提供者(提供厘米级实时定位服务定位服务)的公有云上，根据物理参考站计算出虚拟参考站；

2、使用者(使用厘米级实时定位服务定位服务)的终端设备通过NTRIP协议连接到提供者的公有云上的网关；

3、认证鉴权通过后，提供者的公有云差分数据播发系统，播发厘米级定位需要的差分改正数据到终端设备；