一種基於虛擬站的地基增強網網型優化方法及存儲介質與流程
2023-10-30 10:38:16
1.本發明涉及北鬥導航地基增強技術領域，尤其涉及一種基於虛擬站的地基增強網網型優化方法及存儲介質。
背景技術：
2.北鬥衛星導航系統在三期全球化建成以後，已經廣泛應用於我國各個行業，北鬥地基增強服務也為北鬥高精度應用提供了保障，利用北鬥地基增強網，終端用戶可以完成釐米級定位。北鬥系統擁有我國自主智慧財產權，可以向用戶提供導航、定位、授時、短報文的能力。
3.地基增強系統是北鬥衛星導航系統提升的補充措施。通過在地面建立大量組網的連續監測基準站，用戶在使用北鬥衛星採集衛星觀測數據的同時，接收地面連續監測基準站的數據，即可以通過相對定位技術完成釐米級相對定位。
4.然而採用這種相對定位技術，受制於基準站位置的約束，服務用戶的範圍有限，當用戶離基準站較遠時，定位精度出現下降。為了解決傳統相對定位的問題，目前多採用網絡實時相對定位技術，採用多個基準站組成基準站網，通過對整網進行平差計算，計算各基準站點的衛星誤差、對流層誤差、大氣誤差，然後在用戶附近進行插值，虛擬出連續運行的基準站給用戶提供差分觀測數據，從而提高提供服務的覆蓋範圍，利用這種方式，在不增加基站的情況下，可以大幅挺高服務範圍。
5.利用網絡實時相對定位技術，需要連續監測基準站構成一定的網型才能獲取高質量的虛擬站數據，通常情況下要求框架網絡基線距離在100km到200km之間，網內基準站基線距離在60km以內為最佳網型。然而基準站的建設依賴地理特點，例如在湖泊地區、無人地區等地區，無法建設基準站，因此導致這些地區網型不佳，無法計算虛擬點的參數。
技術實現要素：
6.本發明所要解決的技術問題是：提供一種基於虛擬站的地基增強網網型優化方法及存儲介質。
7.為了解決上述技術問題，本發明採用的一技術方案為：
8.一種基於虛擬站的地基增強網網型優化方法，包括以下步驟：
9.s1、獲取地基增強網網內基準站站點信息數據；
10.s2、根據基準站站點信息數據進行組網操作，得到組網結果；
11.s3、獲取組網結果中不滿足要求的基準站站點信息數據；
12.s4、設置虛擬站點信息數據，以調整步驟s3獲取到的基準站站點信息數據的位置，使組網結果滿足要求；
13.s5、根據步驟s4的虛擬站點信息數據，對組網結果中與所述虛擬站點信息數據相關聯的基準站站點信息數據中的原始觀測數據進行改正，以實現地基增強網網型優化。
14.本發明採用的另一技術方案為：
15.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有電腦程式，所述程序被處理器執行時實現上述的方法。
16.本發明的有益效果在於：
17.通過設置虛擬站的方法調整地基增強網中位置不理想的基準站，使地基增強網網型達到最佳，採用該方式可以節約基準站的建設成本，在不可建設區域或者建設成本較高區域，通過該方法可以在附近建站，從而在不改變網型的前提下完成組網；另外對於網型中稀疏區域也能通過移動基準站來降低基線距離，提高用戶接收到的數據質量。
附圖說明
18.圖1為本發明的一種基於虛擬站的地基增強網網型優化方法的步驟流程圖；
19.圖2為本實施例中的網型示意圖。
具體實施方式
20.為詳細說明本發明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式並配合附圖予以說明。
21.請參照圖1，本發明提供的一種基於虛擬站的地基增強網網型優化方法，包括以下步驟：
22.s1、獲取地基增強網網內基準站站點信息數據；
23.s2、根據基準站站點信息數據進行組網操作，得到組網結果；
24.s3、獲取組網結果中不滿足要求的基準站站點信息數據；
25.s4、設置虛擬站點信息數據，以調整步驟s3獲取到的基準站站點信息數據的位置，使組網結果滿足要求；
26.s5、根據步驟s4的虛擬站點信息數據，對組網結果中與所述虛擬站點信息數據相關聯的基準站站點信息數據中的原始觀測數據進行改正，以實現地基增強網網型優化。
27.從上述描述可知，本發明的有益效果在於：
28.通過設置虛擬站的方法調整地基增強網中位置不理想的基準站，使地基增強網網型達到最佳，採用該方式可以節約基準站的建設成本，在不可建設區域或者建設成本較高區域，通過該方法可以在附近建站，從而在不改變網型的前提下完成組網；另外對於網型中稀疏區域也能通過移動基準站來降低基線距離，提高用戶接收到的數據質量。
29.進一步的，步驟s2具體為：
30.利用三角組網的方法對基準站站點信息數據進行組網操作，得到組網後的基線距離；
31.步驟s3具體為：
32.利用所得的基線距離，結合預設門限進行篩選，篩選出不符合預設門限的基準站站點信息數據。
33.進一步的，步驟s2具體為：
34.利用三角組網的方法對基準站站點信息數據進行組網操作，得到組網後的網型數據；
35.步驟s4具體為：
36.根據網型數據計算得到最優網型的虛擬站點信息數據，並判斷計算得到最優網型的虛擬站點信息數據與步驟s3中不滿足要求的基準站站點信息數據的位置差是否滿足預設門限，若是，則執行步驟s5。
37.進一步的，步驟s4中根據網型數據計算得到最優網型的虛擬站點信息數據，具體為：
38.根據不符合預設門限要求的基準站站點信息數據的位置，以其周圍最近四個以上基準站坐標的平均中心作為最優網型的虛擬站點信息數據。
39.進一步的，步驟s5具體為：
40.根據步驟s4的虛擬站點信息數據，對組網結果中與所述虛擬站點信息數據相關聯的基準站站點信息數據中的原始觀測數據進行改正，將改正後的數據送入到差分解算平臺計算差分數據。
41.進一步的，步驟s5還包括：修正天線參數。
42.本發明還提供的一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有電腦程式，所述程序被處理器執行時實現如上述的基於虛擬站的地基增強網網型優化方法。
43.請參照圖1和圖2，本發明的實施例一為：
44.如圖1，本發明提供的一種基於虛擬站的地基增強網網型優化方法，可應用於北鬥地基增強服務系統。具體包括以下步驟：
45.s1、通過電力北鬥綜合服務平臺獲取地基增強網網內基準站站點信息數據；該數據包括站點的大地坐標，大地坐標包括基準站的經度、緯度和高度信息；
46.具體是通過長期平差或者測繪標定的方式獲取基準站站點信息，站點坐標可以為大地坐標，也可以為其他形式坐標再轉換為大地坐標。
47.s2、根據基準站站點信息數據進行組網操作，得到組網結果；
48.步驟s2具體為：
49.利用三角組網的方法對基準站站點信息數據進行組網操作，得到組網後的基線距離和網型數據；
50.即利用所有基準站坐標，首先構造一個三角形包含所有基準站，然後分別對每一個點進行判斷，判斷該點在三角形外接圓內部還是外部，如果在內部，重新生成三個三角形，在外部的話不改變該三角線。
51.經過三角組網後獲取三角形每個三角形的信息和三角形每條邊的信息，即基線距離。
52.s3、獲取組網結果中不滿足要求的基準站站點信息數據；
53.步驟s3具體為：
54.利用所得的基線距離，結合預設門限進行篩選，篩選出不符合預設門限的基準站站點信息數據。
55.即根據預設門限對每一條基線距離進行判定，將超過預設門限的基準站篩選出來，供後續調整使用。其中，預設門限的實際值可根據實際需求設置。
56.s4、設置虛擬站點信息數據，以調整步驟s3獲取到的基準站站點信息數據的位置，使組網結果滿足要求；
57.步驟s4具體為：
58.根據網型數據計算得到最優網型的虛擬站點信息數據，並判斷計算得到最優網型的虛擬站點信息數據與步驟s3中不滿足要求的基準站站點信息數據的位置差是否滿足預設門限，若是，則執行步驟s5。
59.其中，步驟s4中根據網型數據計算得到最優網型的虛擬站點信息數據，具體為：
60.根據不符合預設門限要求的基準站站點信息數據的位置，以其周圍最近四個以上基準站坐標的平均中心作為最優網型的虛擬站點信息數據。
61.s5、根據步驟s4的虛擬站點信息數據，對組網結果中與所述虛擬站點信息數據相關聯的基準站站點信息數據中的原始觀測數據進行改正，以實現地基增強網網型優化。
62.步驟s5具體為：
63.根據步驟s4的虛擬站點信息數據，對組網結果中與所述虛擬站點信息數據相關聯的基準站站點信息數據中的原始觀測數據進行改正，並修正天線參數。將改正後的數據送入到差分解算平臺計算差分數據。
64.即根據虛擬站的位置對不符合距離門限要求的站進行原始觀測數據改正，改正的內容包括幾何改正和天線改正。利用兩個點位的坐標計算出由於坐標改動造成的距離延遲，同時計算由於天線類型的不同造成的距離延遲，將這些延遲加到原始觀測數據上，播發給地基增強解算平臺。
65.數據改正後，再次重新組網。
66.本發明還提供的一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有電腦程式，所述程序被處理器執行時實現如上述的基於虛擬站的地基增強網網型優化方法。
67.圖2為本實施例修改基準站位置的一個演示，通過修改基準站位置可以有效改善網型。其中，實線是修改前網型，虛線是修改後的網型。
68.本實施例通過虛擬基準站來調整站址位置的策略，改善地基增強網型分布，從而提高實時相對定位用戶的服務體驗。通過該技術，可以降低基準站建設的難度，可以有效避免在湖泊、山地等不適宜建站的地區，同時通過該技術也大大降低了運維人員維護基準站的難度，另外對於一些已建成的基準站，通過該技術也能改善基準站網型，發揮最大的作用。
69.本實施例能夠將利用虛擬化基準站技術，來調整基準站的位置，使地基增強網的解算形成高質量的解算結果，對地區高精度地基增強服務提供更大範圍、更低成本、更高精度的定位服務，提高北鬥綜合服務平臺運行的可靠性、高效性、穩定性和安全性，從而提昇平臺優勢。
70.以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。