CN115032668B - 一种卫星导航定位基准站观测数据的脱敏方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卫星导航定位基准站观测数据的脱敏方法及装置。所述方法包括在保密环境下执行的以下步骤：获取卫星导航定位基准站的实时卫星观测数据及所述基准站的坐标数据；在所述基准站附近构建一个虚拟站，基于获取的数据和虚拟站的坐标数据计算虚拟站的卫星观测数据；实时输出所述虚拟站的卫星观测数据。本发明相对现有网络RTK基于生成虚拟格网点实现数据脱敏，不需要基准站组网解算，每个基准站的虚拟观测数据相互独立互不相影响，减小了计算量，而且能够使虚拟站观测数据与基准站观测数据在数据观测质量上保持很高的一致性。

Description

一种卫星导航定位基准站观测数据的脱敏方法及装置

技术领域

本发明属于数据安全技术领域，具体涉及一种卫星导航定位基准站观测数据的脱敏方法及装置。

背景技术

为了满足卫星导航定位基准站观测数据和坐标数据的保存、数据再生产的安全要求，需要在具备单向数据传输条件下的生产环境中进行数据生产。生产环境的建设，需要在基准站网和处理涉密数据的生产环境之间部署单向光闸设备和基准数据格式规约软件，实现基准站合规观测数据流、文件单向导入到涉密计算机网络进行计算；在涉密计算网和数据播发交换子网之间(产品播发输出端)部署数据产品内容审计软件和单向光闸设备，实现非涉密合规数据产品单向导出到非涉密网。同时，对基准站坐标值进行安全变换后通过加密硬盘导入到涉密计算网，并由计算服务器直接读取。

当前可提供用户服务的现状下，卫星导航定位基准站观测数据、卫星导航定位基准站坐标，通常用于提供网络RTK服务。为了满足数据保密的要求，网络RTK算法引入网格的概念，将基准站网的地理覆盖范围，进行网格化处理，得到格网点的坐标，网络RTK算法实时生产所有格网点的服务数据，并将所有格网点的服务数据单向传输出保密环境；在保密环境之外，实时缓存所有格网点的服务数据，并部署面向RTK定位用户登录的服务软件。格网化算法应用的前提是需要在基准站网内生成格网点，并且为了保证可以为用户提供实时服务，格网化算法必须连续计算基准站网内所有格网点的VRS(虚拟基准站技术)数据。这种保密方法存在以下问题：一是将用户接入与算法计算完全分离，用户接入能力与算法的计算能力无关。一般情况下基准站网内用户在线的空间密度是不均匀的，会出现一部分地方用户特别集中，而一些区域没有用户。同时基准站网内用户在线的时间密度也是不均匀的，一些特定的行业用户在特定区域的在线时间是晚上，例如道路巡检用户；而多数行业用户的在线时间是白天。但是格网化算法为了给用户提供实时数据服务，必须不间断地为网内所有格网点计算VRS服务数据，这也造成了更大的计算资源的浪费。二是经过网络RTK算法生产之后的格网点数据，只用于提供RTK定位服务，无法数据复用、用于二次生产。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种卫星导航定位基准站观测数据的脱敏方法及装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

第一方面，本发明提供一种卫星导航定位基准站观测数据的脱敏方法，包括在保密环境下执行的以下步骤：

获取卫星导航定位基准站的实时卫星观测数据及所述基准站的坐标数据；

在所述基准站附近构建一个虚拟站，基于获取的数据和虚拟站的坐标数据计算虚拟站的卫星观测数据；

实时输出所述虚拟站的卫星观测数据。

进一步地，所述方法还包括设置基准站的数据格式和虚拟站的数据格式；通过计算得到的虚拟站卫星观测数据，按照设置的虚拟站数据格式进行编码后输出。

进一步地，虚拟站卫星观测数据的计算方法包括：

S1、根据卫星星历、每颗卫星的观测数据，计算基准站观测数据的观测时刻、基准站观测到的每颗卫星的卫星钟差和每颗卫星的坐标，具体包括：

根据接收机的信号观测时刻t_obs和伪距观测值P，计算卫星信号发射时刻t^s：

t^s＝t_obs-P/C

式中，C为光速；

根据卫星钟差参数f₀、f₁、f₂，外推信号发射时刻t^s的卫星钟差dt^s：

dt^s＝f₀+f₁×dt+f₂×dt²

式中，

为卫星星历参考时间；

将卫星信号发射时刻修正为t^s-dt^s，并利用修正后的卫星信号发射时刻，根据卫星星历计算卫星在地心地固坐标系下的三维坐标(X_s,Y_s,Z_s)；

S2、基于基准站坐标、每颗卫星的坐标，计算基准站每颗卫星的卫地距，卫地距为卫星与接收机的几何距离，公式如下：

式中，dist为基准站卫星的卫地距，(X,Y,Z)为基准站在地心地固坐标系下的坐标，ω为地球自转角速度；

S3、基于虚拟站坐标、每颗卫星的坐标，计算虚拟站每颗卫星的卫地距，公式如下：

式中，dist_V为虚拟站卫星的卫地距，(X_V,Y_V,Z_V)为虚拟站在地心地固坐标系下的坐标；

S4、计算基准站卫地距与虚拟站卫地距的差，得到每颗卫星观测数据的改正信息公式如下：

ΔP_f＝dist_V-dist

ΔL_f＝ΔP_f/λ_f

式中，ΔP_f、ΔL_f分别为频率为f的信号的伪距观测值和相位观测值的改正信息，λ_f为频率为f的信号的载波波长；

S5、将当前时刻的伪距观测值和相位观测值分别与ΔP_f、ΔL_f相加后返回步骤S1进行迭代计算，直到两次迭代的伪距观测值改正信息的差小于设定阈值。

更进一步地，所述方法还包括构建用于为虚拟站卫星观测数据计算提供历星数据的数据库，所述数据库保存了每颗卫星的最新星历数据。

进一步地，所述虚拟站与基准站的距离不大于1千米。

第二方面，本发明提供一种卫星导航定位基准站观测数据的脱敏装置，包括：

数据获取模块，用于获取卫星导航定位基准站的实时卫星观测数据及所述基准站的坐标数据；

虚拟计算模块，用于在所述基准站附近构建一个虚拟站，基于获取的数据和虚拟站的坐标数据计算虚拟站的卫星观测数据；

数据输出模块，用于实时输出所述虚拟站的卫星观测数据。

进一步地，所述装置还包括数据格式定义模块，用于设置基准站的数据格式和虚拟站的数据格式；通过计算得到的虚拟站卫星观测数据，按照设置的虚拟站数据格式进行编码后输出。

进一步地，虚拟计算模块具体用于：

S1、根据卫星星历、每颗卫星的观测数据，计算基准站观测数据的观测时刻、基准站观测到的每颗卫星的卫星钟差和每颗卫星的坐标，具体包括：

根据接收机的信号观测时刻t_obs和伪距观测值P，计算卫星信号发射时刻t^s：

t^s＝t_obs-P/C

式中，C为光速；

根据卫星钟差参数f₀、f₁、f₂，外推信号发射时刻t^s的卫星钟差dt^s：

dt^s＝f₀+f₁×dt+f₂×dt²

式中，

为卫星星历参考时间；

将卫星信号发射时刻修正为t^s-dt^s，并利用修正后的卫星信号发射时刻，根据卫星星历计算卫星在地心地固坐标系下的三维坐标(X_s,Y_s,Z_s)；

S2、基于基准站坐标、每颗卫星的坐标，计算基准站每颗卫星的卫地距，卫地距为卫星与接收机的几何距离，公式如下：

式中，dist为基准站卫星的卫地距，(X,Y,Z)为基准站在地心地固坐标系下的坐标，ω为地球自转角速度；

S3、基于虚拟站坐标、每颗卫星的坐标，计算虚拟站每颗卫星的卫地距，公式如下：

式中，dist_V为虚拟站卫星的卫地距，(X_V,Y_V,Z_V)为虚拟站在地心地固坐标系下的坐标；

S4、计算基准站卫地距与虚拟站卫地距的差，得到每颗卫星观测数据的改正信息公式如下：

ΔP_f＝dist_V-dist

ΔL_f＝ΔP_f/λ_f

式中，ΔP_f、ΔL_f分别为频率为f的信号的伪距观测值和相位观测值的改正信息，λ_f为频率为f的信号的载波波长；

S5、将当前时刻的伪距观测值和相位观测值分别与ΔP_f、ΔL_f相加后返回步骤S1进行迭代计算，直到两次迭代的伪距观测值改正信息的差小于设定阈值。

更进一步地，所述装置还包括数据库构建模块，用于构建用于为虚拟站卫星观测数据计算提供历星数据的数据库，所述数据库保存了每颗卫星的最新星历数据。

进一步地，所述虚拟站与基准站的距离不大于1千米。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。

本发明通过在保密环境下获取卫星导航定位基准站的实时卫星观测数据及所述基准站的坐标数据，在所述基准站附近构建一个虚拟站，基于获取的数据和虚拟站的坐标数据计算虚拟站的卫星观测数据，实时输出所述虚拟站的卫星观测数据，实现了基准站卫星观测数据和坐标数据的脱敏。本发明提出的单基准站虚拟化数据脱敏算法，相对现有网络RTK基于生成虚拟格网点实现数据脱敏，不需要基准站组网解算，每个基准站的虚拟观测数据相互独立互不相影响，减小了计算量，而且能够使虚拟站观测数据与基准站观测数据在数据观测质量上保持很高的一致性。

附图说明

图1为本发明实施例一种卫星导航定位基准站观测数据的脱敏方法的流程图。

图2为本发明实施例应用环境示意图。

图3为本发明实施例一种卫星导航定位基准站观测数据的脱敏装置的方框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一种卫星导航定位基准站观测数据的脱敏方法的流程图，包括在保密环境下执行的以下步骤：

步骤101，获取卫星导航定位基准站的实时卫星观测数据及所述基准站的坐标数据；

步骤102，在所述基准站附近构建一个虚拟站，基于获取的数据和虚拟站的坐标数据计算虚拟站的卫星观测数据；

步骤103，实时输出所述虚拟站的卫星观测数据。

本实施例中，步骤101主要用于获取基准站的实时卫星观测数据及所述基准站的坐标数据。根据自然资源部、国家保密局于2020年印发的95号文件《测绘地理信息管理工作国家秘密范围的规定》，卫星导航定位基准站坐标、卫星导航定位基准站网观测数据都属于国家秘密的长期“秘密”级数据。也就是说，卫星观测数据及基准站坐标数据就是本实施例需要脱敏的两种数据。为了实现数据保密，本实施例的脱敏算法在具有保密环境的数据中心进行，如图2所示，利用单向光闸技术保证数据的单向传递；利用基准站数据规约软件，保证只通过符合特定格式要求的数据。

本实施例中，步骤102主要用于进行单基准站虚拟化计算。单基准站虚拟化计算就是针对一个基准站，在其附近构建一个虚拟站，基于所述基准站的卫星观测数据、坐标数据和虚拟站的坐标数据，计算虚拟站的卫星观测数据。现有技术中，为了满足数据保密的要求，一般是在网络RTK算法中引入网格的概念，将基准站网的地理覆盖范围，进行网格化处理，得到格网点的坐标，网络RTK算法实时生产所有格网点的服务数据，并将所有格网点的服务数据单向传输出保密环境；在保密环境之外，实时缓存所有格网点的服务数据，并部署面向RTK定位用户登录的服务软件。上述现有技术处理方法需要基准站组网解算，基准站之间具有关联性，一个基准站数据质量有问题，会影响其他卫星导航定位基准站的数据生产。为此，本实施例提出一种基于单基准站虚拟化数据生产实现数据脱敏的方法，每个基准站的虚拟观测数据相互独立，不会互相影响。经过单基准站虚拟化数据生产算法前后，卫星导航定位基准站的观测数据与虚拟基准站的虚拟站观测数据，在数据观测质量上保持一致。

本实施例中，步骤103主要用于输出虚拟站的卫星观测数据。本实施例中，最后输出的数据除了虚拟站的卫星观测数据，一般还包括基准站状态信息和虚拟站观测到的卫星星历。本实施例通过输出虚拟站的卫星观测数据代替直接输出基准站的观测数据，实现基准站的数据脱敏。虚拟站观测数据可输出给后续进行定位服务数据生产的行业服务用户、定位算法研究的科研用户。基准站数据脱敏后，虚拟站观测数据没有保密属性(不需要保密)。本实施例的数据脱敏过程，是在保密环境进行的单基准站虚拟化计算过程，因此在数据脱敏的同时还解决了观测数据和基准站坐标两个敏感数据的安全性问题。

作为一可选实施例，所述方法还包括设置基准站的数据格式和虚拟站的数据格式；通过计算得到的虚拟站卫星观测数据，按照设置的虚拟站数据格式进行编码后输出。

本实施例对基准站的数据格式和虚拟站的数据格式进行了设置。基准站的数据格式，常用的有板卡数据格式和RTCM数据格式两种。板卡数据格式又因板卡类型的不同各不相同。虚拟站的数据格式通常设置为RTCM数据格式。虚拟站观测数据计算过程中的数据和最后输出的数据均采用设置的虚拟站数据格式。

作为一可选实施例，虚拟站卫星观测数据的计算方法包括：

S1、根据卫星星历、每颗卫星的观测数据，计算基准站观测数据的观测时刻、基准站观测到的每颗卫星的卫星钟差和每颗卫星的坐标，具体包括：

根据接收机的信号观测时刻t_obs和伪距观测值P，计算卫星信号发射时刻t^s：

t^s＝t_obs-P/C

式中，C为光速；

根据卫星钟差参数f₀、f₁、f₂，外推信号发射时刻t^s的卫星钟差dt^s：

dt^s＝f₀+f₁×dt+f₂×dt²

式中，

为卫星星历参考时间；

将卫星信号发射时刻修正为t^s-dt^s，并利用修正后的卫星信号发射时刻，根据卫星星历计算卫星在地心地固坐标系下的三维坐标(X_s,Y_s,Z_s)；

S2、基于基准站坐标、每颗卫星的坐标，计算基准站每颗卫星的卫地距，卫地距为卫星与接收机的几何距离，公式如下：

式中，dist为基准站卫星的卫地距，(X,Y,Z)为基准站在地心地固坐标系下的坐标，ω为地球自转角速度；

S3、基于虚拟站坐标、每颗卫星的坐标，计算虚拟站每颗卫星的卫地距，公式如下：

式中，dist_V为虚拟站卫星的卫地距，(X_V,Y_V,Z_V)为虚拟站在地心地固坐标系下的坐标；

S4、计算基准站卫地距与虚拟站卫地距的差，得到每颗卫星观测数据的改正信息公式如下：

ΔP_f＝dist_V-dist

ΔL_f＝ΔP_f/λ_f

式中，ΔP_f、ΔL_f分别为频率为f的信号的伪距观测值和相位观测值的改正信息，λ_f为频率为f的信号的载波波长；

S5、将当前时刻的伪距观测值和相位观测值分别与ΔP_f、ΔL_f相加后返回步骤S1进行迭代计算，直到两次迭代的伪距观测值改正信息的差小于设定阈值。

本实施例给出了计算虚拟站卫星观测数据的一种技术方案。本实施例基于基准站的观测数据和坐标及虚拟站的坐标，采用迭代法计算虚拟站的观测数据，迭代法中伪距和相位的初始值就是基准站输出的伪距观测数据和相位观测数据。上面给出了具体的迭代算法，这里不再赘述。值得说明的是，步骤S1根据卫星星历计算卫星在地心地固坐标系下的三维坐标(X_s,Y_s,Z_s)的方法属于公知常识，因计算过程涉及公式太多，这里不再给出(X_s,Y_s,Z_s)的详细求解公式。

作为一可选实施例，所述方法还包括构建用于为虚拟站卫星观测数据计算提供历星数据的数据库，所述数据库保存了每颗卫星的最新星历数据。

单基准站虚拟化计算需要确保可以收到所有观测到的卫星的星历，在对基准站的接收机进行设置的时候，通常只会重点关注观测数据的实时输出，输出频率通常为1Hz。一些接收机的星历输出配置会缺失，多数接收机的星历输出频次较低，通常在1分钟以上。对于单基准站虚拟化算法的持续生产过程，当接收机没有配置星历输出时，单基准站虚拟化算法将无法生产数据；当接收机的星历输出频次较低时，会导致单基准站虚拟化算法开始生产的一段时间内，无法生产数据，待依次收到各个卫星的星历后，才可以依次为卫星星历正常的卫星，生产虚拟观测数据。为此，需要维护一个独立的星历服务，保存所有卫星的最新星历，比如建立缓存数据库(也可以是TCP Server软件)。

作为一可选实施例，所述虚拟站与基准站的距离不大于1千米。

为了保证虚拟站观测数据与基准站观测数据的一致性，需要对虚拟站的坐标进行约束，使得为虚拟站生产观测数据时，应尽量保证虚拟站观测数据与基准站观测数据在电离层延迟、对流层延迟这两项具有更好的一致性。由于电离层厚度较薄，电离层延迟可以认为是卫星信号传播到接收机的路径上在电离层薄层穿刺点处产生的延迟，该延迟项具有较强的局域一致性能，因此可以认为距离基准站一定范围内的电离层延迟与基准站的电离层延迟相等。该范围的大小可以认为在1km左右，即虚拟站的位置可以距离基准站1km的范围内。实测数据显示，1km以内的两个基准站的电离层延迟的误差在mm级。影响卫星导航定位的对流层延迟包括对流层和平流层两个部分。对流层较厚，并且所有基准站均处于对流层内部。对流层延迟的大小直接受到基准站处大气压强、水汽压强、大气温度的影响。而这些物理量的大小在地表附近(5km以内)均与高程呈显著负相关。基准站的高度不同，直接影响对流层延迟的大小。同时，影响对流层延迟的这些物理量在水平方向也具有较强的变化。因此虚拟站与基准站相距不宜太远，一般应小于1km。实测数据显示，1km以内的两个基准站的对流层延迟的误差在mm级。为此，本实施例限定虚拟站与基准站的距离不大于1千米。

值得说明的是，在单基准站虚拟化算法生产过程中也需要明确基准站的坐标所描述的位置，以及对应的参数，这样才能保证单基准站虚拟化算法生产的之后的观测数据与虚拟站的坐标、天线参数具有一致性。如果不顾及天线参数的一致性，将会出现天线参数不一致带来的***性偏差。

图3为本发明实施例一种卫星导航定位基准站观测数据的脱敏装置的组成示意图，所述装置包括：

数据获取模块11，用于获取卫星导航定位基准站的实时卫星观测数据及所述基准站的坐标数据；

虚拟计算模块12，用于在所述基准站附近构建一个虚拟站，基于获取的数据和虚拟站的坐标数据计算虚拟站的卫星观测数据；

数据输出模块13，用于实时输出所述虚拟站的卫星观测数据。

本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。后面的实施例也是如此，均不再展开说明。

作为一可选实施例，所述装置还包括数据格式定义模块，用于设置基准站的数据格式和虚拟站的数据格式；通过计算得到的虚拟站卫星观测数据，按照设置的虚拟站数据格式进行编码后输出。

作为一可选实施例，虚拟计算模块具体用于：

S1、根据卫星星历、每颗卫星的观测数据，计算基准站观测数据的观测时刻、基准站观测到的每颗卫星的卫星钟差和每颗卫星的坐标，具体包括：

根据接收机的信号观测时刻t_obs和伪距观测值P，计算卫星信号发射时刻t^s：

t^s＝t_obs-P/C

式中，C为光速；

根据卫星钟差参数f₀、f₁、f₂，外推信号发射时刻t^s的卫星钟差dt^s：

dt^s＝f₀+f₁×dt+f₂×dt²

式中，

为卫星星历参考时间；

将卫星信号发射时刻修正为t^s-dt^s，并利用修正后的卫星信号发射时刻，根据卫星星历计算卫星在地心地固坐标系下的三维坐标(X_s,Y_s,Z_s)；

S2、基于基准站坐标、每颗卫星的坐标，计算基准站每颗卫星的卫地距，卫地距为卫星与接收机的几何距离，公式如下：

式中，dist为基准站卫星的卫地距，(X,Y,Z)为基准站在地心地固坐标系下的坐标，ω为地球自转角速度；

S3、基于虚拟站坐标、每颗卫星的坐标，计算虚拟站每颗卫星的卫地距，公式如下：

式中，dist_V为虚拟站卫星的卫地距，(X_V,Y_V,Z_V)为虚拟站在地心地固坐标系下的坐标；

S4、计算基准站卫地距与虚拟站卫地距的差，得到每颗卫星观测数据的改正信息公式如下：

ΔP_f＝dist_V-dist

ΔL_f＝ΔP_f/λ_f

式中，ΔP_f、ΔL_f分别为频率为f的信号的伪距观测值和相位观测值的改正信息，λ_f为频率为f的信号的载波波长；

S5、将当前时刻的伪距观测值和相位观测值分别与ΔP_f、ΔL_f相加后返回步骤S1进行迭代计算，直到两次迭代的伪距观测值改正信息的差小于设定阈值。

作为一可选实施例，所述装置还包括数据库构建模块，用于构建用于为虚拟站卫星观测数据计算提供历星数据的数据库，所述数据库保存了每颗卫星的最新星历数据。

作为一可选实施例，所述虚拟站与基准站的距离不大于1千米。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种卫星导航定位基准站观测数据的脱敏方法，其特征在于，包括在保密环境下执行的以下步骤：

获取卫星导航定位基准站的实时卫星观测数据及所述基准站的坐标数据；

在所述基准站附近构建一个虚拟站，基于获取的数据和虚拟站的坐标数据计算虚拟站的卫星观测数据，虚拟站卫星观测数据的计算方法包括：

S1、根据卫星星历、每颗卫星的观测数据，计算基准站观测数据的观测时刻、基准站观测到的每颗卫星的卫星钟差和每颗卫星的坐标，具体包括：

根据接收机的信号观测时刻t_obs和伪距观测值P，计算卫星信号发射时刻t^s：

t^s＝t_obs-P/C

式中，C为光速；

根据卫星钟差参数f₀、f₁、f₂，外推信号发射时刻t^s的卫星钟差dt^s：

dt^s＝f₀+f₁×dt+f₂×dt²

式中，

为卫星星历参考时间；

将卫星信号发射时刻修正为t^s-dt^s，并利用修正后的卫星信号发射时刻，根据卫星星历计算卫星在地心地固坐标系下的三维坐标(X_s,Y_s,Z_s)；

S2、基于基准站坐标、每颗卫星的坐标，计算基准站每颗卫星的卫地距，卫地距为卫星与接收机的几何距离，公式如下：

式中，dist为基准站卫星的卫地距，(X,Y,Z)为基准站在地心地固坐标系下的坐标，ω为地球自转角速度；

S3、基于虚拟站坐标、每颗卫星的坐标，计算虚拟站每颗卫星的卫地距，公式如下：

式中，dist_V为虚拟站卫星的卫地距，(X_V,Y_V,Z_V)为虚拟站在地心地固坐标系下的坐标；

S4、计算基准站卫地距与虚拟站卫地距的差，得到每颗卫星观测数据的改正信息公式如下：

ΔP_f＝dist_V-dist

ΔL_f＝ΔP_f/λ_f

式中，ΔP_f、ΔL_f分别为频率为f的信号的伪距观测值和相位观测值的改正信息，λ_f为频率为f的信号的载波波长；

S5、将当前时刻的伪距观测值和相位观测值分别与ΔP_f、ΔL_f相加后返回步骤S1进行迭代计算，直到两次迭代的伪距观测值改正信息的差小于设定阈值；

实时输出所述虚拟站的卫星观测数据。

2.根据权利要求1所述的卫星导航定位基准站观测数据的脱敏方法，其特征在于，所述方法还包括设置基准站的数据格式和虚拟站的数据格式；通过计算得到的虚拟站卫星观测数据，按照设置的虚拟站数据格式进行编码后输出。

3.根据权利要求1所述的卫星导航定位基准站观测数据的脱敏方法，其特征在于，所述方法还包括构建用于为虚拟站卫星观测数据计算提供历星数据的数据库，所述数据库保存了每颗卫星的最新星历数据。

4.根据权利要求1所述的卫星导航定位基准站观测数据的脱敏方法，其特征在于，所述虚拟站与基准站的距离不大于1千米。

5.一种卫星导航定位基准站观测数据的脱敏装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取卫星导航定位基准站的实时卫星观测数据及所述基准站的坐标数据；

虚拟计算模块，用于在所述基准站附近构建一个虚拟站，基于获取的数据和虚拟站的坐标数据计算虚拟站的卫星观测数据，虚拟站卫星观测数据的计算方法包括：

S1、根据卫星星历、每颗卫星的观测数据，计算基准站观测数据的观测时刻、基准站观测到的每颗卫星的卫星钟差和每颗卫星的坐标，具体包括：

根据接收机的信号观测时刻t_obs和伪距观测值P，计算卫星信号发射时刻t^s：

t^s＝t_obs-P/C

式中，C为光速；

根据卫星钟差参数f₀、f₁、f₂，外推信号发射时刻t^s的卫星钟差dt^s：

dt^s＝f₀+f₁×dt+f₂×dt²

式中，

为卫星星历参考时间；

将卫星信号发射时刻修正为t^s-dt^s，并利用修正后的卫星信号发射时刻，根据卫星星历计算卫星在地心地固坐标系下的三维坐标(X_s,Y_s,Z_s)；

S2、基于基准站坐标、每颗卫星的坐标，计算基准站每颗卫星的卫地距，卫地距为卫星与接收机的几何距离，公式如下：

式中，dist为基准站卫星的卫地距，(X,Y,Z)为基准站在地心地固坐标系下的坐标，ω为地球自转角速度；

S3、基于虚拟站坐标、每颗卫星的坐标，计算虚拟站每颗卫星的卫地距，公式如下：

式中，dist_V为虚拟站卫星的卫地距，(X_V,Y_V,Z_V)为虚拟站在地心地固坐标系下的坐标；

S4、计算基准站卫地距与虚拟站卫地距的差，得到每颗卫星观测数据的改正信息公式如下：

ΔP_f＝dist_V-dist

ΔL_f＝ΔP_f/λ_f

式中，ΔP_f、ΔL_f分别为频率为f的信号的伪距观测值和相位观测值的改正信息，λ_f为频率为f的信号的载波波长；

S5、将当前时刻的伪距观测值和相位观测值分别与ΔP_f、ΔL_f相加后返回步骤S1进行迭代计算，直到两次迭代的伪距观测值改正信息的差小于设定阈值；

数据输出模块，用于实时输出所述虚拟站的卫星观测数据。

6.根据权利要求5所述的卫星导航定位基准站观测数据的脱敏装置，其特征在于，所述装置还包括数据格式定义模块，用于设置基准站的数据格式和虚拟站的数据格式；通过计算得到的虚拟站卫星观测数据，按照设置的虚拟站数据格式进行编码后输出。

7.根据权利要求5所述的卫星导航定位基准站观测数据的脱敏装置，其特征在于，所述装置还包括数据库构建模块，用于构建用于为虚拟站卫星观测数据计算提供历星数据的数据库，所述数据库保存了每颗卫星的最新星历数据。

8.根据权利要求5所述的卫星导航定位基准站观测数据的脱敏装置，其特征在于，所述虚拟站与基准站的距离不大于1千米。

Images