CN111131510A - 一种基于cors的位置服务***和方法 - Google Patents

一种基于cors的位置服务***和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111131510A
CN111131510A CN201911419942.2A CN201911419942A CN111131510A CN 111131510 A CN111131510 A CN 111131510A CN 201911419942 A CN201911419942 A CN 201911419942A CN 111131510 A CN111131510 A CN 111131510A
Authority
CN
China
Prior art keywords
server
grid
data
service
cors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911419942.2A
Other languages
English (en)
Inventor
董明旭
楚彬
华亮春
敖敏思
陈春花
尹昊华
曾翔强
周峰松
郝建明
黎晨曦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Province Mapping And Science And Technology Investigation Institute
Original Assignee
Hunan Province Mapping And Science And Technology Investigation Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan Province Mapping And Science And Technology Investigation Institute filed Critical Hunan Province Mapping And Science And Technology Investigation Institute
Priority to CN201911419942.2A priority Critical patent/CN111131510A/zh
Publication of CN111131510A publication Critical patent/CN111131510A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/30—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system code related
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/43—Determining position using carrier phase measurements, e.g. kinematic positioning; using long or short baseline interferometry
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/02—Network architectures or network communication protocols for network security for separating internal from external traffic, e.g. firewalls
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/51—Discovery or management thereof, e.g. service location protocol [SLP] or web services

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明提出了一种基于CORS的位置服务***和方法，通过模拟Ntrip通讯协议，将数据解算服务器与业务处理服务器进行分离，采用虚拟网格用户形式生成用于高精度定位的改正数或虚拟观测值产品，有效解决了高并发服务请求以及涉密数据安全性问题。

Description

一种基于CORS的位置服务***和方法
技术领域
本发明涉及卫星定位技术领域，特别涉及一种基于CORS的位置服务***和方法。
背景技术
位置服务用于解决人或物的某一时刻的三维空间位置问题。近年来，伴随着无线传输技术功能的不断增强，移动互联网技术的发展，空间信息与移动通信技术的集成，卫星导航应用的推广，移动终端性能的日趋完善，人们对位置服务的需求也日益迫切，尤其在高精度位置服务方面，正处于由行业领域向大众应用领域快速普及时期，需求尤为旺盛。
目前主流的高精度位置服务主要依托GNSS卫星定位技术来实现，包括精密单点定位和差分定位技术两种。在精密单点定位方面，由于需要借助IGS(国际GNSS服务组织)和武汉大学卫星导航定位技术研究中心发布的精密轨道、钟差等产品，方可得到厘米级精度定位结果，且定位收敛耗时往往需要数十分钟，无法满足各类实时高精度位置服务需求。在差分定位技术方面，通过建立卫星导航定位基准站***(Continuously OperatingReference Stations，CORS)实时不间断观测GNSS卫星信息，可快速有效地削弱轨道、钟差和大气等主要的误差影响，从而实现分米级的实时码相位差分定位(Real TimeDifferentia，RTD)和厘米级实时载波相位差分定位(Real Time Kinematic，RTK)，是应用最为广泛的高精度位置服务方式。
作为空间数据基础设施的重要组成部分，现有的CORS网服务***仍采用服务方—终端用户的一对多的垂直服务模式，即由数据处理中心直接面向终端用户提供服务。数据处理中心一方面对基准站实时观测数据进行解算并生成用于定位的改正数或虚拟观测值产品，另一方面响应用户数据请求以及其他相关业务请求的功能。这样，解算***与业务***处于高度耦合状态，终端用户向服务器请求服务时，服务器同时面临改正数或虚拟观测值计算和业务请求处理的双重压力，不适应大量级高并发请求的应用场景。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种基于CORS的位置服务***和方法，其可以适应高并发服务请求的应用场景。
本发明的解决方案是这样实现的：一种基于CORS的位置服务***，包括GNSS卫星、连续运行基准站和用户终端，还包括解算服务器和业务服务器，其中，
解算服务器根据连续运行基准站推送的GNSS实时观测数据和恒定量的虚拟网格用户数据进行解算，并单向推送至业务服务器；
业务服务器根据定位终端发送的概略位置匹配对应的网格改正数或虚拟观测值，并将差分数据播发至定位用户终端。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述业务服务器采用云服务器。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述网格改正数包括虚拟伪距观测数据和虚拟载波观测数据。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述解算服务器和业务服务器之间设置有单向网闸，用于安全隔离解算服务器和业务服务器的涉密信息。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述解算服务器为涉密环境，所述业务服务器为非密环境。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，还提供了一种基于CORS的位置服务方法，其包括以下步骤：
S1、将各网格中心点模拟为Ntrip Client向解算服务器发起数据请求；
S2、解算服务器Caster对网格Client身份进行校验，校验通过之后根据网格中心点坐标计算并生成网格虚拟观测值；
S3、建立解算模块Caster与网格Client数据连接，将网格虚拟观测值传输至网格Client；
S4、建立网格Client与云端业务服务器间数据流连接，将各网格虚拟观测值单向推送至云服务器端；
S5、云端业务服务器对各网格虚拟观测值产品进行封装并面向定位终端提供服务。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，还提供了一种基于CORS的位置服务方法，其包括以下步骤：
S1、用户终端向云端业务服务器发起差分数据请求；
S2、云端业务服务器对用户终端(Client)进行身份校验，校验通过后建立数据连接；
S3、用户终端按一定时间间隔向云端业务服务器发送概略坐标信息；
S4、云端业务服务器对用户终端发送的概略坐标信息数据进行解析，并根据用户终端概略位置，匹配对应的格网差分产品，并传输至定位终端；
S5、用户终端根据网格差分产品进行差分定位。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明提出的基于CORS的位置服务***和方法，通过模拟Ntrip通讯协议，将数据解算服务器与业务处理服务器进行分离，采用虚拟网格用户形式生成用于高精度定位的改正数或虚拟观测值产品，有效解决了高并发服务请求以及涉密数据安全性问题。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为现有技术中基于CORS的位置服务***架构图。
图2为本发明一种实施方式中基于CORS的位置服务***的架构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。另外需要说明的现有常规用语有：单点定位是指终端直接接受由4颗及以上卫星播发的信号，并利用交会原理进行定位。然而由于卫星信号在传输过程中受轨道、钟差和大气等影响，定位精度往往仅能达到10m左右。差分定位是指终端接收机在接收卫星观测数据的同时，也接受来自于CORS数据中心播发的用于抵消误差的差分数据，从而削弱误差，实现高精度定位。Ntrip通讯协议：NTRIP是在互联网上进行差分数据传输的协议，所有的差分定位数据都通过Ntrip协议进行传输。GGA：定位终端与CORS服务中心建立数据连接后，会以一定时间频率发送GGA信息，其中包含终端的概略坐标信息。
如图1所示，为现有技术中基于CORS的位置服务***架构图。基于CORS网服务***仍采用服务方—终端用户的一对多的垂直服务模式，即由数据处理中心直接面向终端用户提供服务。数据处理中心一方面对基准站实时观测数据进行解算并生成用于高精度定位的改正数或虚拟观测值产品，另一方面响应用户数据请求以及其他相关业务请求的功能。该***构架存在以下几个问题：解算***与业务***处于高度耦合状态，终端用户向服务器请求服务时，服务器同时面临改正数或虚拟观测值计算和业务请求处理的双重压力，不适应大量级高并发请求的应用场景；此外，基准站坐标及观测数据涉密，终端用户可直接对平台服务器进行访问，无形中增加了数据泄密风险。
如图2所示，为发明一种实施方式中基于CORS的位置服务***的架构图。其通过模拟Ntrip数据通讯协议，将差分数据解算服务器与业务处理服务器进行分离，解算服务器通过虚拟网格用户生成用于各级精度定位的改正数或虚拟观测值产品，并单向推送至业务服务器；业务服务器根据定位终端发送的概略位置(GPGGA数据)匹配对应网格的改正数或虚拟观测值产品，并通过标准RTCM格式将差分数据播发至定位终端，从而实现高精度定位。
本发明所述基于CORS的位置服务***，该架构具有如下特点：
①解算服务器只负责根据连续运行基准站推送的GNSS实时观测数据和恒定量的虚拟网格用户数据进行解算，不与具体业务相关，因此，解算服务器压力恒定，不受终端用户数量影响；
②解算服务器只需按照一定时间间隔将生成的用于高精度定位的改正数或虚拟观测值产品单向推送给业务服务器，无需与定位终端进行交互，因此，采用单向网闸(GAP)实现解算服务器(涉密环境)与业务服务器(非密环境)的安全隔离，有效解决涉密信息安全问题；
③业务服务器直接面向具体业务场景，通过建立云服务器集群，实现高并发访问情况下快速扩容，满足大量级用户终端位置服务需求，解决了海量级用户高并发服务请求问题。
优选的是，本发明还提供一种基于CORS的位置服务方法，主要通过虚拟网格用户的形式生成用于高精度定位的改正数或虚拟观测值产品，并将产品进行封装，定位终端通过一定通讯协议匹配相应网格产品来实现高精度定位。具体地：
本发明采用模拟Ntrip通讯方式获取各网格虚拟伪距观测值和虚拟载波相位观测值产品，流程如下：
①将各网格中心点模拟为Ntrip Client向解算服务器发起数据请求，此时解算模块扮演着Ntrip Caster的角色；
②解算服务器Caster对网格Client身份进行校验，校验通过之后根据网格中心点坐标计算并生成网格虚拟观测值；
③建立解算模块Caster与网格Client数据连接，将网格虚拟观测值传输至网格Client；
④建立网格Client与云端业务服务器间数据流连接，将各网格虚拟观测值单向推送至云服务器端，此时各网格扮演着Ntrip Server的角色；
⑤云端业务服务器对各网格虚拟观测值产品进行封装并面向定位终端提供服务，此时云服务器端扮演着Ntrip Caster角色。
优选的是，本发明还提供一种实施方式中基于CORS的位置服务方法，云端业务服务器直接面向定位终端提供服务，其流程如下：
①用户终端作为Ntrip Client向云端业务服务器发起差分数据请求，此时云服务器端扮演着Ntrip Caster角色；
②云端业务服务器对用户终端(Client)进行身份校验，校验通过后建立数据连接；
③用户终端(Client)按一定时间间隔向云端业务服务器发送概略坐标信息(GPGGA数据)；
④云端业务服务器对用户终端(Client)发送的GPGGA数据进行解析，并根据用户终端概略位置，匹配对应的格网差分产品，并传输至定位终端；
⑤用户终端(Client)根据网格差分产品进行差分定位，从而实现高精度位置服务。
本发明提出的基于CORS的位置服务***和方法，通过模拟Ntrip通讯协议，将数据解算服务器与业务处理服务器进行分离，采用虚拟网格用户形式生成用于高精度定位的改正数或虚拟观测值产品，有效解决了高并发服务请求以及涉密数据安全性问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于CORS的位置服务***，包括GNSS卫星、连续运行基准站和用户终端，其特征在于，还包括解算服务器和业务服务器，其中，
解算服务器根据连续运行基准站推送的GNSS实时观测数据和恒定量的虚拟网格用户数据进行解算，并单向推送至业务服务器；
业务服务器根据定位终端发送的概略位置匹配对应的网格改正数或虚拟观测值，并将差分数据播发至定位用户终端。
2.根据权利要求1所述的基于CORS的位置服务***，其特征在于，所述业务服务器采用云服务器。
3.根据权利要求1所述的基于CORS的位置服务***，其特征在于，所述网格改正数包括虚拟伪距观测数据和虚拟载波观测数据。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于CORS的位置服务***，其特征在于，所述解算服务器和业务服务器之间设置有单向网闸，用于安全隔离解算服务器和业务服务器的涉密信息。
5.根据权利要求4所述的基于CORS的位置服务***，其特征在于，所述解算服务器为涉密环境，所述业务服务器为非密环境。
6.一种基于CORS的位置服务方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将各网格中心点模拟为Ntrip Client向解算服务器发起数据请求；
S2、解算服务器Caster对网格Client身份进行校验，校验通过之后根据网格中心点坐标计算并生成网格虚拟观测值；
S3、建立解算模块Caster与网格Client数据连接，将网格虚拟观测值传输至网格Client；
S4、建立网格Client与云端业务服务器间数据流连接，将各网格虚拟观测值单向推送至云服务器端；
S5、云端业务服务器对各网格虚拟观测值产品进行封装并面向定位终端提供服务。
7.一种基于CORS的位置服务方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、用户终端向云端业务服务器发起差分数据请求；
S2、云端业务服务器对用户终端(Client)进行身份校验，校验通过后建立数据连接；
S3、用户终端按一定时间间隔向云端业务服务器发送概略坐标信息；
S4、云端业务服务器对用户终端发送的概略坐标信息数据进行解析，并根据用户终端概略位置，匹配对应的格网差分产品，并传输至定位终端；
S5、用户终端根据网格差分产品进行差分定位。
CN201911419942.2A 2019-12-31 2019-12-31 一种基于cors的位置服务***和方法 Pending CN111131510A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911419942.2A CN111131510A (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种基于cors的位置服务***和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911419942.2A CN111131510A (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种基于cors的位置服务***和方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111131510A true CN111131510A (zh) 2020-05-08

Family

ID=70507867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911419942.2A Pending CN111131510A (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种基于cors的位置服务***和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111131510A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112153697A (zh) * 2020-09-03 2020-12-29 南方电网数字电网研究院有限公司 一种多基站、高并发场景下的cors解算方法、播发方法及***、cors***
WO2024007512A1 (zh) * 2022-07-08 2024-01-11 中交第二航务工程勘察设计院有限公司 定位测量及监控***

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030163577A1 (en) * 2002-02-23 2003-08-28 Se-Woong Moon Security system for accessing virtual private network service in communication network and method thereof
CN107422351A (zh) * 2017-08-02 2017-12-01 湖南省测绘科技研究所 一种基于虚拟网格的gnss分米级差分定位方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030163577A1 (en) * 2002-02-23 2003-08-28 Se-Woong Moon Security system for accessing virtual private network service in communication network and method thereof
CN107422351A (zh) * 2017-08-02 2017-12-01 湖南省测绘科技研究所 一种基于虚拟网格的gnss分米级差分定位方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
董明旭等: ""一种CORS的高精度位置服务云平台建设方法"", 《测绘科学》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112153697A (zh) * 2020-09-03 2020-12-29 南方电网数字电网研究院有限公司 一种多基站、高并发场景下的cors解算方法、播发方法及***、cors***
CN112153697B (zh) * 2020-09-03 2023-06-06 南方电网数字电网研究院有限公司 一种多基站、高并发场景下的cors解算方法、播发方法及***、cors***
WO2024007512A1 (zh) * 2022-07-08 2024-01-11 中交第二航务工程勘察设计院有限公司 定位测量及监控***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6215441B1 (en) Satellite positioning reference system and method
US6411254B1 (en) Satellite positioning reference system and method
CN100549721C (zh) 卫星定位***利用高度信息的方法和***
EP1889188B1 (en) Systems and methods for ip and voip device location determination
CN108923842B (zh) 星地一体多算法融合的高精度定位方法、***和终端
JP2001208825A (ja) 補助ｇｐｓプロトコルの方法および装置
MXPA00010334A (es) Aumento del sistema de posicionamiento del satelite con senales de comunicacion inalambrica.
CN101299065A (zh) 一种移动终端的定位方法及***
US9562974B2 (en) Multiple content message base-rover architecture
CN106912076B (zh) 一种多终端多应用差分数据播发***和方法
CN111131510A (zh) 一种基于cors的位置服务***和方法
CN113791431B (zh) 基于p2p技术构建的对等安全卫星高精度增强网络方法
CN111131511A (zh) 一种cors跨平台协同服务方法和***
Heo et al. International standard GNSS real-time data formats and protocols
US9743377B2 (en) Method, system and apparatus for acquiring cell location information
CN102480676B (zh) 一种定位信息的传输方法及***
CN113176590B (zh) 基于3gpp的精密单点定位方法及装置、电子设备
Swann et al. Galileo: benefits for location-based services
KR20200131136A (ko) Rtk를 이용한 만남 성립에 대한 추정적 확인 및 이의 처리 방법 및 시스템
CN111585773A (zh) 一种电文数据的播发方法、存储器及***
AU2004200563B2 (en) Satellite positioning reference system and method
CN107528913A (zh) 一种智能终端定位服务***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200508