一种卫星定位误差校正系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种卫星定位系统，是一种使用卫星定位误差校正技术的卫星定位系统。
【背景技术】
[0002]目前，GPS、北斗等卫星定位技术在国内外获得了广泛的应用。由于卫星信号的传输和接收很容易受环境的影响(被地形和地物遮挡)，导致定位精度降低，尤其在高楼林立、立交桥纵横的大城市，卫星定位信号在很多地方的定位误差过大，甚至无法定位。
[0003]差分卫星定位系统的定位精度可以达到毫米级别，并且受地形地物的影响小。但是，差分定位系统设备昂贵，并且在运行时需要基站支持，大规模采用难度较大。
[0004]专利方面有诺曼*F ?克拉斯纳提出的《用于卫星定位系统的校准和校正系统》(中国专利，申请号200910141395.6)，对GPS接收机进行校准。但该发明所述的系统，在GPS接收机内部校准信号后，未涉及对GPS接收机接收的信号做进一步提高精度的处理措施。
[0005]专利方面有李俊峰、刘进江提出的《车载快速定位定向方法》(中国专利，申请号200510057162.X)，综合了惯性导航系统的定位定向和卫星定位的优势并且功能可互补；可独立进行自主定位定向和高度的输出；可精确定位定向和高程输出。但该发明所述的系统，成本较高。
[0006]卫星定位信号虽然在不同地点的误差不同，但在同一地点(地形、地物一致时)的重复测量的一致性较好(实测达到0.1米以下)。如果使用差分卫星定位设备的数据对普通卫星定位设备的数据进行校正，可以减小普通卫星定位设备的定位误差(甚至使定位误差小于0.1米)，满足需要更高定位精度应用的需要。
【发明内容】
[0007]本发明公开了一种卫星定位误差校正系统，该系统由普通卫星定位误差测量子系统与基于误差校正的普通卫星定位应用子系统组成；两个子系统可以相对独立使用。普通卫星定位误差测量子系统用于测量出控制区域内多个地点的普通卫星定位的误差校正数据；基于误差校正的普通卫星定位应用子系统，用于实时的卫星定位应用。
[0008]所述的普通卫星定位误差测量子系统的硬件包括，将差分卫星定位设备，和普通卫星定位设备的天线固定安装在同一个底座上，和接收、处理、记录定位信号的计算机系统连接起来，组成普通卫星定位误差测量子系统。在同一个误差测量系统中，可以包含多个普通卫星定位设备，也可以包含多个差分卫星定位设备。
[0009]所述的基于误差校正的普通卫星定位应用子系统的硬件包括:普通卫星定位设备、计算机、误差校正数据库。
[0010]所述的普通卫星定位误差测量子系统，连续记录差分卫星定位设备，和普通卫星定位设备的定位数据、定位时刻，并把两者天线的位置差异、结合定位时刻的方向，转换为径度、纬度方向的差异后，校正测量数据，获得普通卫星定位误差。[0011 ] 所述的基于误差校正的普通卫星定位应用子系统，在进行误差校正时，在以普通卫星定位点为中心的较小范围(50米以内)内，以距离该点最近的预先测量过误差的点的误差作为该点的误差，来校正该点的定位数据。如果，该点附近(50米以内)没有预先测量过的点，则不对该点进行误差校正。
[0012]所述的普通卫星定位误差测量子系统的工作步骤为:
[0013]1.在预先规划的需要精确定位的区域内，按照一定的间隔(如按照车道宽度3.5米)规划测量路线，覆盖整个区域；普通卫星定位误差测量子系统遍历整个测量路线；在遍历测量路线的同时，连续不断地记录差分卫星定位设备，和普通卫星定位设备获得的定位数据(时间、坐标、方向、速度、高度等)。
[0014]2.使用线性插值算法，处理测量时记录的数据，获得测量的差分卫星定位时间序列上的除起止时间段以外的各个时间点的，普通卫星定位数据，从而获得和测量的差分卫星定位序列在时间上一致的普通卫星定位数据序列；或者反之，以同样的方法，处理测量的差分卫星定位数据序列，获得和测量的普通卫星定位数据序列在时间上一致的差分卫星定位数据序列。
[0015]3.使用两个接收设备天线中心点的位置差异，根据各个定位时刻获得的定位方向数据，计算出两个天线中心点在经度方向、维度方向的位置差。
[0016]4.差分卫星定位序列、与其时间一致的普通卫星定位数据序列，在同一时刻的定位数据的差，加上两个卫星天线中心点的径度、纬度位置差异，就是普通卫星定位设备的在该点的误差校正数据；所有测量点的误差校正数据的整体，构成控制区域的误差校正数据集。
[0017]所述的基于误差校正的普通卫星定位应用子系统的工作步骤为:
[0018]1.普通卫星定位设备获得某个定位点(记为点A)的数据；
[0019]2.在误差校正数据集中查找，以当前定位点为中心，某一确定的较小的边长(如:5米)的正方形区域内的定位点,这些点称为点A的正方形邻域点集(记为点A的La)；
[0020]3.计算点A的正方形邻域点集La内的各个点与点A之间的距离；找出距离点A最近的点B ；
[0021]4.点A的定位数据的各个分量(经纬度、方向等)分别加上点B的误差校正数据的各个分量(经纬度、方向等)，得到点A校正后的数据。
[0022]所述的卫星定位误差校正系统的实现方法还包括:
[0023]1.可以分区域进行普通卫星定位误差测量，也可以多次对某个区域进行普通卫星定位误差测量。考虑地物变化的影响，以最新的测量数据为准。
[0024]2.可以在同一天的不同时段，对同一区域进行多次测量，取多次测量的平均值为准。
[0025]3.经度方向上，经度数据不连续的地方的附近(如:正负180度处)，进行误差测量、误差校正时，要把相关数据转换为连续数据之后进行计算，最后把计算结果转换为实际数据。
[0026]4.基于误差校正的卫星定位应用系统可以单机运行，也可以联网运行，也可以单机和联网混合运行。
[0027]5.各个单机，使用本机存储的定位误差校正数据，校正测量数据；也可以接收由服务器端进行误差校正处理后的校正数据；必要时，更新本机上存储的误差校正数据；
[0028]6.服务器端，使用服务器端存储的定位误差校正数据，校正测量数据。
[0029]7.服务器端可以把单