卫星定位坐标保密转换方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了卫星定位坐标保密转换方法及系统，所述方法包括步骤：获取用户终端上传的位置信息，其中所述位置信息包括位置坐标和用户标识码；根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数；通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标；将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端进行坐标转换获得地方坐标。在坐标转换的过程中不涉及实际转换参数，即使被非法捕获并破译，其能获取的也只是终端伪转换参数而非实际转换参数，从而避免了实际转换参数被非法获取，保证实际转换参数的安全和保密性。
【专利说明】卫星定位坐标保密转换方法和系统
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及无线定位技术和保密技术，特别是涉及卫星定位坐标保密转换方法和系统。
【【背景技术】】
[0002]随着计算机技术、通讯技术、GNSS(GlobalNavigat1n Satellite System,全球导航卫星系统)定位技术等的集成应用，目前通过建立CORS(Continuous Operat1nalReference System,连续运行卫星定位服务综合系统)可实现长距离条件下的高精度、高可靠性实时定位，因而在我国得到了广泛推广运用。由于GNSS的定位坐标通常是标定在WGS84(World Geodetic System 1984，世界测量系统1984)系统下，而在中国通常使用地方坐标系对定位坐标进行标示，因此在使用全球定位系统定位的时候需要将定位坐标转换得到在地方坐标系统的坐标。对所述定位坐标进行转换上所使用的转换参数，通常使用七参数，所述转换参数包括三个坐标轴的平移参数、三个坐标轴的微小旋转参数和以及一个尺度参数。由于对所述定位坐标进行转换上所使用的转换参数属于国家机密，不得泄露或者对外提供，所以在实际应坐标转换过程当中需要对所述转换参数进行保密处理，以防止他人非法获取该转换参数。
[0003]目前国内坐标转换参数保密主要通过差分电文进行参数播发，接收机内部进行识别和转换，具体来说，就是通过RTCM3.0标准协议中的1021播发七参数，1023播发格网改正信息，1025至1027播发部分投影参数。所使用的差分电文容易被破译导致保密性能差，存在泄密风险。
【
【发明内容】
】
[0004]基于此，有必要针对现有技术中转换参数保密兼容性差且存在泄密风险的问题，提供一种卫星定位坐标保密转换方法，该方法能够兼容全部的接收机类型并可实现转换参数的有效保密。
[0005]一种卫星定位坐标保密转换方法，包括步骤:
[0006]获取用户终端上传的位置信息，其中所述位置信息包括位置坐标和用户标识码；
[0007]根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数，其中，利用实际转换参数对所述位置坐标进行坐标转换能够生成地方坐标，所述实际转换参数包括实际平移参数、实际尺度参数以及实际微小旋转参数，所述终端伪转换参数包括终端伪平移参数、终端伪尺度参数以及终端伪微小旋转参数；
[0008]通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标，其中，利用所述终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换能够获得地方坐标；
[0009]将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端进行坐标转换获得地方坐标。
[0010]相应地，本发明还提供一种卫星定位坐标保密转换系统，包括:
[0011]接收模块，用于获取用户终端上传的位置信息，其中所述位置信息包括位置坐标和用户标识码；
[0012]查询接收模块，用于根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数，其中，利用实际转换参数对所述位置坐标进行坐标转换能够生成地方坐标，所述实际转换参数包括实际平移参数、实际尺度参数以及实际微小旋转参数，所述终端伪转换参数包括终端伪平移参数、终端伪尺度参数以及终端伪微小旋转参数；
[0013]转换模块，用于通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标，其中，利用所述终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换能够获得地方坐标；
[0014]发送模块，用于将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端进行坐标转换获得地方坐标。
[0015]本发明在获取用户终端上传的位置信息后，根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数，然后根据所述终端伪转换参数和实际转换参数计算第二伪转换参数，最后利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行转换生成虚拟坐标，将所述虚拟坐标发送至用户终端进行转换获得地方坐标。利用第二伪转换参数将所述位置坐标生成虚拟坐标后，用户终端通过终端伪转换参数进行坐标转换即可获得地方坐标，在坐标转换的过程当中不涉及实际转换参数，所以不存在实际转换参数泄密的风险。在将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端的过程当中，即使被非法设备捕获并破译，其能获取的也只是终端伪转换参数而并非是实际转换参数，从而避免了实际转换参数被非法获取，保证了在坐标转换过程中实际转换参数的保密性。
[0016]一种卫星定位坐标保密转换方法，包括步骤:
[0017]用户终端向服务中心上传位置信息，其中所述位置信息包括位置坐标和用户标识码；
[0018]服务中心根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数，其中，利用实际转换参数对所述位置坐标进行坐标转换能够生成地方坐标，所述实际转换参数包括实际平移参数、实际尺度参数以及实际微小旋转参数，所述终端伪转换参数包括终端伪平移参数、终端伪尺度参数以及终端伪微小旋转参数；
[0019]服务中心通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标，其中，利用所述终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换能够获得地方坐标；
[0020]服务中心将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端；
[0021]用户终端根据终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换生成地方坐标。
[0022]相应地，本发明还提供一种卫星定位坐标保密转换系统，包括:用户终端和服务中心；其中，
[0023]用户终端，用于向服务中心上传位置信息，以及根据终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换生成地方坐标，其中所述位置信息包括位置坐标和用户标识码；
[0024]服务中心，用于根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数，其中，利用实际转换参数对所述位置坐标进行坐标转换能够生成地方坐标，所述实际转换参数包括实际平移参数、实际尺度参数以及实际微小旋转参数，所述终端伪转换参数包括终端伪平移参数、终端伪尺度参数以及终端伪微小旋转参数；
[0025]服务中心，用于通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标，其中，利用所述终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换能够获得地方坐标；
[0026]服务中心，用于将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端。
[0027]本发明用户终端首先向服务中心上传位置信息，服务中心根据所述位置信息从数据库中查询并获取实际转换参数以及对应的终端伪转换参数，然后根据所述终端伪转换参数和实际转换参数计算第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标，将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端，最后用户终端根据终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换生成地方坐标。本发明将实际转换参数分为终端伪转换参数和第二伪转换参数，其中终端伪转换参数用于用户终端对虚拟坐标进行坐标转换，而第二伪转换参数用户服务中心将位置坐标转换成虚拟坐标，因此，在坐标转换的过程当中不涉及实际转换参数，所以不存在实际转换参数泄密的风险。在将服务中心所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端的过程当中，即使被非法设备捕获并破译，其能获取的也只是终端伪转换参数而并非是实际转换参数，从而避免了实际转换参数被非法获取，保证了在坐标转换过程中实际转换参数的保密性。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0028]图1为本发明一种卫星定位坐标保密转换方法一种实施例的流程图；
[0029]图2为本发明一种卫星定位坐标保密转换方法另一实施例的流程图；
[0030]图3为本发明一种卫星定位坐标保密转换系统一种实施例的结构框图。
【【具体实施方式】】
[0031]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
[0032]请参阅图1，其是本发明一种卫星定位坐标保密转换方法一种实施例的流程图。
[0033]一种卫星定位坐标保密转换方法，其特征在于，包括步骤:
[0034]SlOl:获取用户终端上传的位置信息，其中所述位置信息包括位置坐标和用户标识码；
[0035]用户终端在开启后会不断地上传位置信息，所述位置信息包括位置坐标和用户标识码，所述位置坐标可以是全球定位系统(GNSS)下获取的定位坐标，所述用户标识码可以是设备标识码、设备唯一编号或者设备内存编号等能够唯一标识和辨识用户终端的标识信息。所述位置信息除了包括位置坐标和用户标识码外，还可以包括其他信息，例如附近参考站的坐标或者附近参考站的编号等。
[0036]S102:根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数；
[0037]其中，利用实际转换参数对所述位置坐标进行坐标转换能够生成地方坐标，在精密的坐标换算中，实际转换参数通常为由测绘部门提供的用于坐标转换的七参数。所以优选地，所述实际转换参数包括实际平移参数、实际尺度参数以及实际微小旋转参数，所述终端伪转换参数包括终端伪平移参数、终端伪尺度参数以及终端伪微小旋转参数；
[0038]在获取所述用户标识码之后，首先在数据库中查询并获取由测绘部门提供的用于坐标转换的实际转换参数，然后根据该用户标识码从数据库中查询并获取与该用户标识码对应的终端伪转换参数，所述终端伪转换参数可以是预先随机分配，也可以是临时随机分配的，还可以对所述终端伪转换参数设定相应的使用期限，以进一步加强保密效果。
[0039]S103:通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标；
[0040]其中，利用所述终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换能够获得地方坐标；
[0041]把终端伪转换参数和实际转换参数代入预设的转换模型，通过预设的转换模型计算第二伪转换参数，其中，第二伪转换参数包括第二伪平移参数、第二伪尺度参数以及第二伪微小旋转参数。
[0042]然后以该第二伪转换参数为依据利用七参数转换法的坐标转换公式对所述位置坐标进行坐标转换，使位置坐标转换成虚拟坐标。
[0043]S104:将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端进行坐标转换获得地方坐标。
[0044]在获得虚拟坐标后，将虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端，可以将所述虚拟坐标和终端伪转换参数编码为差分电文，将所述差分电文发送到用户终端。用户终端以终端伪转换参数为依据利用七参数转换法的坐标转换公式对所述虚拟坐标进行坐标转换即可获得地方坐标。
[0045]下面将详细说明本发明的保密原理。
[0046]一般地，用户终端通过实际转换参数对所述位置坐标进行坐标转换能够获得地方坐标。如以下公式所示:
[0047]X2 = D+A*Xi ； (I)
[0048]其中，X1为位置坐标，X2为地方坐标，D为实际平移参数，A包括实际尺度参数和实际微小旋转参数。
[0049]本发明中先利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标，然后再利用所述终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行转换获得地方坐标。如以下公式所示:
[0050]X2，=； (2)
[0051]X2 = Di+Al^X/ ； (3)
[0052]其中X1为位置坐标，X2’为虚拟坐标，X2为地方坐标，D2为第二伪平移参数，A2包括第二伪尺度参数和第二伪微小旋转参数，D1为终端伪平移参数，A1包括终端伪尺度参数和终端伪微小旋转参数。
[0053]也就是说本发明通过公式(2)和公式(3)的坐标转换等效公式(I)坐标转换，从上述公式可看出，本发明在进行坐标转换时不涉及实际转换参数，非常巧妙地将实际转换参数保密。
[0054]本发明在获取用户终端上传的位置信息后，根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数，然后根据所述终端伪转换参数和实际转换参数计算第二伪转换参数，最后利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行转换生成虚拟坐标，将所述虚拟坐标发送至用户终端进行转换获得地方坐标。利用第二伪转换参数将所述位置坐标生成虚拟坐标后，用户终端通过终端伪转换参数进行坐标转换即可获得地方坐标，在坐标转换的过程当中不涉及实际转换参数，所以不存在实际转换参数泄密的风险。在将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端的过程当中，即使被非法设备捕获并破译，其能获取的也只是终端伪转换参数而并非是实际转换参数，从而避免了实际转换参数被非法获取，保证了在坐标转换过程中实际转换参数的保密性。
[0055]在一个实施例中，上述步骤S103中所述通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数的步骤可以包括:
[0056]所述转换模型的公式为D^ = 415M ;
[0057]依据上述公式(I)、公式(2)和公式(3)，可得出以下等式:
[0058]X2 = D^A1* (D2+A2*X1);所以，D = DjA^D2, A = AfD1,最终可得,
[0059]Lh = 4/Al = A~l 51 J。其中，
1-h/；7i En - Fvi1 + m Ex — Ey
[0060]Ai= - Ezx I + mi Exi , A = -Ez 1 + m Ex o
Eyi — Ex \ I + miEy- Ex I 卜 /"
[0061]D为实际平移参数，D1为终端伪平移参数，D2为笫二伪平移参数;m为实际尺度参数，Ex、Ey和Ez分别为实际微小旋转参数叫为终端伪尺度参数，Ex1, Ey1和Ez1分别为终端伪微小旋转参数。
[0062]利用七参数转换法常用的布尔沙模型，可以简单并快捷地推导计算第二伪转换参数的转换模型，能够在保证精度要求的前提下降低将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数的计算难度，降低转换所需的计算量，减少该步骤的执行时间。
[0063]在一个实施例中，在上述步骤S104之前，进一步还可以包括步骤:
[0064]S201:根据位置坐标查询并获得所述位置坐标对应的高程异常值，并根据所述高程异常值对所述位置坐标进行高程异常改正。
[0065]根据所述位置坐标查询该位置坐标处似大地水准面格网插值，并利用所述格网插值计算获得该位置坐标对应的高程异常值，然后根据所述高程异常值对所述位置坐标进行高程异常改正，以提高所述位置坐标的定位精度。
[0066]在位置坐标进行坐标转换前，根据位置坐标查询并获得所述位置坐标对应的高程异常值，并根据所述高程异常值对所述位置坐标进行高程异常改正，能够提高所述位置坐标的定位精度，避免了定位误差在坐标转换后发生改变从而影响最终地方坐标的准确度。
[0067]请参阅图2，其是本发明一种卫星定位坐标保密转换方法另一实施例的流程图。
[0068]一种卫星定位坐标保密转换方法，包括步骤:
[0069]S301:用户终端向服务中心上传位置信息，其中所述位置信息包括位置坐标和用户标识码；
[0070]用户终端在开启后会不断地上传位置信息，所述位置信息包括位置坐标和用户标识码，所述位置坐标可以是全球定位系统(GNSS)下获取的定位坐标，所述用户标识码可以是设备标识码、设备唯一编号或者设备内存编号等能够唯一标识和辨识用户终端的标识信息。所述位置信息除了包括位置坐标和用户标识码外，还可以包括其他信息，例如附近参考站的坐标或者附近参考站的编号等。
[0071]S302:服务中心根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数；
[0072]其中，利用实际转换参数对所述位置坐标进行坐标转换能够生成地方坐标，所述实际转换参数包括实际平移参数、实际尺度参数以及实际微小旋转参数，所述终端伪转换参数包括终端伪平移参数、终端伪尺度参数以及终端伪微小旋转参数；
[0073]服务中心在获取所述用户标识码之后，首先在数据库中查询并获取由测绘部门提供的用于坐标转换的实际转换参数，然后服务中心根据该用户标识码从数据库中查询并获取与该用户标识码对应的终端伪转换参数，所述终端伪转换参数可以是预先随机分配，也可以是临时随机分配的，还可以对所述终端伪转换参数设定相应的使用期限，以进一步加强保密效果。
[0074]S303:服务中心通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标；
[0075]其中，利用所述终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换能够获得地方坐标；
[0076]服务中心把终端伪转换参数和实际转换参数代入预设的转换模型，通过预设的转换模型计算第二伪转换参数，其中，第二伪转换参数包括第二伪平移参数、第二伪尺度参数以及第二伪微小旋转参数。
[0077]然后服务中心以该第二伪转换参数为依据利用七参数转换法的坐标转换公式对所述位置坐标进行坐标转换，使位置坐标转换成虚拟坐标。
[0078]S304:服务中心将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端；
[0079]在获得虚拟坐标后，将虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端，服务中心可以将所述虚拟坐标和终端伪转换参数编码为差分电文，然后将所述差分电文发送到用户终端。
[0080]S305:用户终端根据终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换生成地方坐标。
[0081]用户终端以终端伪转换参数为依据利用七参数转换法的坐标转换公式对所述虚拟坐标进行坐标转换即可获得地方坐标。
[0082]下面将详细说明本发明的保密原理。
[0083]一般地，用户终端通过实际转换参数对所述位置坐标进行坐标转换能够获得地方坐标。如以下公式所示:
[0084]X2 = D+A*X1 ； (I)
[0085]其中，Xl为位置坐标，X2为地方坐标，D为实际平移参数，A包括实际尺度参数和实际微小旋转参数。
[0086]本发明中服务中心先利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标，然后用户终端再利用所述终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行转换获得地方坐标。如以下公式所示:
[0087]X2，= D2+A2*X1 ； (2)
[0088]X2 = D1+A1*X2，； (3)
[0089]其中Xl为位置坐标，X2’为虚拟坐标，X2为地方坐标，D2为第二伪平移参数，A2包括第二伪尺度参数和第二伪微小旋转参数，Dl为终端伪平移参数,Al包括终端伪尺度参数和终端伪微小旋转参数。
[0090]也就是说本发明通过公式(2)和公式(3)的坐标转换等效公式(I)坐标转换，从上述公式可看出，本发明中用户终端在进行坐标转换时不涉及实际转换参数，非常巧妙地将实际转换参数保密。
[0091]本发明用户终端首先向服务中心上传位置信息，服务中心根据所述位置信息从数据库中查询并获取实际转换参数以及对应的终端伪转换参数，然后根据所述终端伪转换参数和实际转换参数计算第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标，将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端，最后用户终端根据终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换生成地方坐标。本发明将实际转换参数分为终端伪转换参数和第二伪转换参数，其中终端伪转换参数用于用户终端对虚拟坐标进行坐标转换，而第二伪转换参数用户服务中心将位置坐标转换成虚拟坐标，因此，在坐标转换的过程当中不涉及实际转换参数，所以不存在实际转换参数泄密的风险。在将服务中心所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端的过程当中，即使被非法设备捕获并破译，其能获取的也只是终端伪转换参数而并非是实际转换参数，从而避免了实际转换参数被非法获取，保证了在坐标转换过程中实际转换参数的保密性。
[0092]在一个实施例中，上述步骤S303中，所述通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数的步骤，可以包括:
[0093]所述转换模型的公式为-.Dz= Al'- *(D-￡>1) ； Al = A；] *A ；
[0094]依据上述公式(I)、公式(2)和公式(3)，可得出以下等式:
[0095]X2 = D^A1* (D2+A2*X1);所以，D = DjA^D2, A = AfD1,最终可得,
[0096]Dl = A^1 *(D- /)1) ; Al =為—1 * J。其中，
I + //71 Ex \ — Ey\I + m Γ\ — Ey
[0097]Ai= - Εζ\ I + /771 Ex\ ,A= -Ez I + m Ex 。
Ey' — Ex \ I + m \Ey - Ex I + m
[0098]D为实际平移参数，D1为终端伪平移参数，D2为第二伪平移参数；m为实际尺度参数，Ex、Ey和Ez分别为实际微小旋转参数叫为终端伪尺度参数，Ex1, Ey1和Ez1分别为终端伪微小旋转参数。
[0099]服务中心利用七参数转换法常用的布尔沙模型，可以简单并快捷地推导计算第二伪转换参数的转换模型，能够在保证精度要求的前提下降低将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数的计算难度，降低服务中心转换第二伪转换参数时所需的计算量，减少该步骤的执行时间。
[0100]请参阅图3，其是本发明一种卫星定位坐标保密转换系统一种实施例的结构框图。
[0101]一种卫星定位坐标保密转换系统，其特征在于，包括:
[0102]接收模块401，用于获取用户终端上传的位置信息，其中所述位置信息包括位置坐标和用户标识码；
[0103]用户终端在开启后会不断地上传位置信息，所述位置信息包括位置坐标和用户标识码，所述位置坐标可以是全球定位系统(GNSS)下获取的定位坐标，所述用户标识码可以是设备标识码、设备唯一编号或者设备内存编号等能够唯一标识和辨识用户终端的标识信息。所述位置信息除了包括位置坐标和用户标识码外，还可以包括其他信息，例如附近参考站的坐标或者附近参考站的编号等。
[0104]在用户终端上传位置信息时，通过接收模块401接收并获取所述位置信息。
[0105]查询接收模块402，用于根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数；
[0106]其中，利用实际转换参数对所述位置坐标进行坐标转换能够生成地方坐标，所述实际转换参数包括实际平移参数、实际尺度参数以及实际微小旋转参数，所述终端伪转换参数包括终端伪平移参数、终端伪尺度参数以及终端伪微小旋转参数；
[0107]在接收模块401获取所述用户标识码之后，首先通过查询接收模块402在数据库中查询并获取由测绘部门提供的用于坐标转换的实际转换参数，然后根据该用户标识码从数据库中查询并获取与该用户标识码对应的终端伪转换参数，所述终端伪转换参数可以是预先随机分配，也可以是临时随机分配的，还可以对所述终端伪转换参数设定相应的使用期限，以进一步加强保密效果。
[0108]转换模块403，用于通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标；
[0109]其中，利用所述终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换能够获得地方坐标；
[0110]转换模块403把终端伪转换参数和实际转换参数代入预设的转换模型，通过预设的转换模型计算第二伪转换参数，其中，第二伪转换参数包括第二伪平移参数、第二伪尺度参数以及第二伪微小旋转参数。
[0111]然后转换模块403以该第二伪转换参数为依据利用七参数转换法的坐标转换公式对所述位置坐标进行坐标转换，使位置坐标转换成虚拟坐标。
[0112]发送模块404，用于将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端进行坐标转换获得地方坐标。
[0113]在转换模块403获得虚拟坐标后，发送模块404将虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端，发送模块404可以将所述虚拟坐标和终端伪转换参数编码为差分电文，然后将所述差分电文发送到用户终端。用户终端以终端伪转换参数为依据利用七参数转换法的坐标转换公式对所述虚拟坐标进行坐标转换即可获得地方坐标。
[0114]本发明在接收模块401获取用户终端上传的位置信息后，查询获取模块402根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数，然后转换模块403根据所述终端伪转换参数和实际转换参数计算第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行转换生成虚拟坐标，最后发送模块404将所述虚拟坐标发送至用户终端进行转换获得地方坐标。利用第二伪转换参数将所述位置坐标生成虚拟坐标后，用户终端通过终端伪转换参数进行坐标转换即可获得地方坐标，在坐标转换的过程当中不涉及实际转换参数，所以不存在实际转换参数泄密的风险。在将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端的过程当中，即使被非法设备捕获并破译，其能获取的也只是终端伪转换参数而并非是实际转换参数，从而避免了实际转换参数被非法获取，保证了在坐标转换过程中实际转换参数的保密性。
[0115]在一个实施例中，所述转换模块403可以包括:
[0116]所述转换模型的公式为.D2= 4, '"(D-D,)； Ai = A^A ;其中，
I+ mi Ex1-Ey\1 + m Ex -Ey
[0117]Ai = -Ez\ I + nn Ex\ ,A= -Ez \ + m Ex ，
Ey1- Ex} I+ miEy —Ex l + m_
[0118]D为实际平移参数，D1为终端伪平移参数，D2为第二伪平移参数;m为实际尺度参数，Ex、Ey和Ez分别为实际微小旋转参数叫为终端伪尺度参数，Ex1, Ey1和Ez1分别为终端伪微小旋转参数。
[0119]转换模块403利用七参数转换法常用的布尔沙模型，可以简单并快捷地推导计算第二伪转换参数的转换模型，能够在保证精度要求的前提下降低将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数的计算难度，降低转换模块303在转换所述第二伪转换参数时所需的计算量，减少该步骤的执行时间。
[0120]在一个实施例中，还可以包括:
[0121]修正模块，用于根据位置坐标查询并获得所述位置坐标对应的高程异常值，并根据所述高程异常值对所述位置坐标进行高程异常改正。
[0122]修正模块根据所述位置坐标查询该位置坐标处似大地水准面格网插值，并利用所述格网插值计算获得该位置坐标对应的高程异常值，然后修正模块根据所述高程异常值对所述位置坐标进行高程异常改正，以提高所述位置坐标的定位精度。
[0123]在位置坐标进行坐标转换前，通过修正模块根据位置坐标查询并获得所述位置坐标对应的高程异常值，并根据所述高程异常值对所述位置坐标进行高程异常改正，能够提高所述位置坐标的定位精度，避免了定位误差在坐标转换后发生改变从而影响最终地方坐标的准确度。
[0124]一种卫星定位坐标保密转换系统，包括:用户终端和服务中心；其中，
[0125]用户终端，用于向服务中心上传位置信息，以及根据终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换生成地方坐标，其中所述位置信息包括位置坐标和用户标识码；
[0126]用户终端在开启后会不断地上传位置信息，所述位置信息包括位置坐标和用户标识码，所述位置坐标可以是全球定位系统(GNSS)下获取的定位坐标，所述用户标识码可以是设备标识码、设备唯一编号或者设备内存编号等能够唯一标识和辨识用户终端的标识信息。所述位置信息除了包括位置坐标和用户标识码外，还可以包括其他信息，例如附近参考站的坐标或者附近参考站的编号等。
[0127]在收到服务中心发送的虚拟坐标和终端伪转换参数后，用户终端以终端伪转换参数为依据利用七参数转换法的坐标转换公式对所述虚拟坐标进行坐标转换即可获得地方坐标。
[0128]服务中心，用于根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数；
[0129]其中，利用实际转换参数对所述位置坐标进行坐标转换能够生成地方坐标，所述实际转换参数包括实际平移参数、实际尺度参数以及实际微小旋转参数，所述终端伪转换参数包括终端伪平移参数、终端伪尺度参数以及终端伪微小旋转参数；
[0130]服务中心在获取所述用户标识码之后，首先在数据库中查询并获取由测绘部门提供的用于坐标转换的实际转换参数，然后服务中心根据该用户标识码从数据库中查询并获取与该用户标识码对应的终端伪转换参数，所述终端伪转换参数可以是预先随机分配，也可以是临时随机分配的，还可以对所述终端伪转换参数设定相应的使用期限，以进一步加强保密效果。
[0131]服务中心，用于通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标；
[0132]其中，利用所述终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换能够获得地方坐标；
[0133]服务中心把终端伪转换参数和实际转换参数代入预设的转换模型，通过预设的转换模型计算第二伪转换参数，其中，第二伪转换参数包括第二伪平移参数、第二伪尺度参数以及第二伪微小旋转参数。
[0134]然后服务中心以该第二伪转换参数为依据利用七参数转换法的坐标转换公式对所述位置坐标进行坐标转换，使位置坐标转换成虚拟坐标。
[0135]服务中心，用于将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端。
[0136]在获得虚拟坐标后，将虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端，服务中心可以将所述虚拟坐标和终端伪转换参数编码为差分电文，然后将所述差分电文发送到用户终端。
[0137]本发明包括了用户终端和服务中心，其中用户终端用于向服务中心上传位置信息和根据终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换生成地方坐标，服务中心根据所述位置信息从数据库中查询并获取实际转换参数以及对应的终端伪转换参数，然后根据所述终端伪转换参数和实际转换参数计算第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标，将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端。本发明将实际转换参数分为终端伪转换参数和第二伪转换参数，其中终端伪转换参数用于用户终端对虚拟坐标进行坐标转换，而第二伪转换参数用户服务中心将位置坐标转换成虚拟坐标，因此，在坐标转换的过程当中不涉及实际转换参数，所以不存在实际转换参数泄密的风险。在将服务中心所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端的过程当中，即使被非法设备捕获并破译，其能获取的也只是终端伪转换参数而并非是实际转换参数，从而避免了实际转换参数被非法获取，保证了在坐标转换过程中实际转换参数的保密性。
[0138]在一个实施例中，上述服务中心，可以包括:
[0139]所述转换模型的公式为:A = Zi1=;其中，
l + /--i Ex' - Ey)1 + m Ex - C\
[0140]A\- - Ez\ I + /;/1 Ex ] j A- -Ez I + m Ex 0
Ey\ - Ex \ I+ miEy —Ex l~hm
[0141]D为实际平移参数，D1为终端伪平移参数，D2为第二伪平移参数;m为实际尺度参数，Ex、Ey和Ez分别为实际微小旋转参数叫为终端伪尺度参数，Ex1, Ey1和Ez1分别为终端伪微小旋转参数。
[0142]服务中心利用七参数转换法常用的布尔沙模型，可以简单并快捷地推导计算第二伪转换参数的转换模型，能够在保证精度要求的前提下降低将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数的计算难度，降低服务中心转换第二伪转换参数时所需的计算量，减少该步骤的执行时间。
[0143]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种卫星定位坐标保密转换方法，其特征在于，包括步骤: 获取用户终端上传的位置信息，其中所述位置信息包括位置坐标和用户标识码；根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数，其中，利用实际转换参数对所述位置坐标进行坐标转换能够生成地方坐标，所述实际转换参数包括实际平移参数、实际尺度参数以及实际微小旋转参数，所述终端伪转换参数包括终端伪平移参数、终端伪尺度参数以及终端伪微小旋转参数； 通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标，其中，利用所述终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换能够获得地方坐标； 将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端进行坐标转换获得地方坐标。
2.根据权利要求1所述的卫星定位坐标保密转换方法，其特征在于，所述通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数的步骤包括: 所述转换模型的公式为= 4 '*(Z)-Di): Αι = Α；] '^A ;其中，
\ + m\ Exi —Eyil + m Ex - Ey A\- -Ezi 1 + mi Ex\ ，A = -Ez 1 + m Ex ，
Ey\ -Ex\ 1 + miEy -Ex 1 + m D为实际平移参数，Di为终端伪平移参数，D2为第二伪平移参数;m为实际尺度参数，Ex、Ey和Ez分别为实际微小旋转参数％为终端伪尺度参数，EXl、Eyi和EZl分别为终端伪微小旋转参数。
3.根据权利要求1所述的卫星定位坐标保密转换方法，其特征在于，在所述利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标步骤之前，进一步包括步骤: 根据位置坐标查询并获得所述位置坐标对应的高程异常值，并根据所述高程异常值对所述位置坐标进行高程异常改正。
4.一种卫星定位坐标保密转换方法，其特征在于，包括步骤: 用户终端向服务中心上传位置信息，其中所述位置信息包括位置坐标和用户标识码；服务中心根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数，其中，利用实际转换参数对所述位置坐标进行坐标转换能够生成地方坐标，所述实际转换参数包括实际平移参数、实际尺度参数以及实际微小旋转参数，所述终端伪转换参数包括终端伪平移参数、终端伪尺度参数以及终端伪微小旋转参数；服务中心通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标，其中，利用所述终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换能够获得地方坐标； 服务中心将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端； 用户终端根据终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换生成地方坐标。
5.根据权利要求4所述的卫星定位坐标保密转换方法，其特征在于，所述通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数的步骤包括: 所述转换模型的公式为:D =4—D!); ^ = 4—其中，
I+ mi Ex\ -Eyii + m Ex -Ey Ai = — Ezi I+ mi Exi , A - — Ez I + m Ex ,
Ey1-Ex\ \+ miEy -Ex 1 + m D为实际平移参数，D1为终端伪平移参数，D2为第二伪平移参数;m为实际尺度参数，Ex、Ey和Ez分别为实际微小旋转参数％为终端伪尺度参数，ExpEy1和Ez1分别为终端伪微小旋转参数。
6.一种卫星定位坐标保密转换系统，其特征在于，包括: 接收模块，用于获取用户终端上传的位置信息，其中所述位置信息包括位置坐标和用户标识码； 查询接收模块，用于根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数，其中，利用实际转换参数对所述位置坐标进行坐标转换能够生成地方坐标，所述实际转换参数包括实际平移参数、实际尺度参数以及实际微小旋转参数，所述终端伪转换参数包括终端伪平移参数、终端伪尺度参数以及终端伪微小旋转参数； 转换模块，用于通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标，其中，利用所述终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换能够获得地方坐标； 发送模块，用于将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端进行坐标转换获得地方坐标。
7.根据权利要求6所述的卫星定位坐标保密转换系统，其特征在于，所述转换模块包括: 所述转换模型的公式为:D2 =./Z1''(D-D!).,沁=其中，
I+ mi Ex1-Eyi1 + m Ex -Ey Αι— — Ezi I + mi Exi ,A= -Ez 1 + m Ex ，
Eyi — Exi I i mEv -Ex I + m D为实际平移参数，D1为终端伪平移参数，D2为第二伪平移参数;m为实际尺度参数，Ex、Ey和Ez分别为实际微小旋转参数％为终端伪尺度参数，ExpEy1和Ez1分别为终端伪微小旋转参数。
8.根据权利要求6所述的卫星定位坐标保密转换系统，其特征在于，还包括: 修正模块，用于根据位置坐标查询并获得所述位置坐标对应的高程异常值，并根据所述高程异常值对所述位置坐标进行高程异常改正。
9.一种卫星定位坐标保密转换系统，其特征在于，包括:用户终端和服务中心；其中， 用户终端，用于向服务中心上传位置信息，以及根据终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换生成地方坐标，其中所述位置信息包括位置坐标和用户标识码； 服务中心，用于根据所述用户标识码从数据库中查询并获取实际转换参数以及该用户标识码对应的终端伪转换参数，其中，利用实际转换参数对所述位置坐标进行坐标转换能够生成地方坐标，所述实际转换参数包括实际平移参数、实际尺度参数以及实际微小旋转参数，所述终端伪转换参数包括终端伪平移参数、终端伪尺度参数以及终端伪微小旋转参数； 服务中心，用于通过预设的转换模型将所述终端伪转换参数和实际转换参数转换为第二伪转换参数，利用所述第二伪转换参数对所述位置坐标进行坐标转换生成虚拟坐标，其中，利用所述终端伪转换参数对所述虚拟坐标进行坐标转换能够获得地方坐标； 服务中心，用于将所述虚拟坐标和终端伪转换参数发送至用户终端。
10.根据权利要求6所述的卫星定位坐标保密转换系统，其特征在于，所述服务中心包括: 所述转换模型的公式为:=馮1 ? -叫；A2 = J ;其中，
l + mi Ex1-Eyi1 + m Ex -Ey A\— — Ezi 1 + mi Exi ，A = - Ez 1 + m Ex ，
Ey1-Exi l + miEy -Ex 1 + m D为实际平移参数，Di为终端伪平移参数，D2为第二伪平移参数;m为实际尺度参数，Ex、Ey和Ez分别为实际微小旋转参数％为终端伪尺度参数，EXl、Eyi和EZl分别为终端伪微小旋转参数。
【文档编号】G01S19/35GK104297770SQ201410477939
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】潘国富 申请人:广州中海达卫星导航技术股份有限公司