一种基于格网的差分平台服务器网络架构设置方法与流程

本发明涉及卫星定位领域，尤其涉及卫星定位在大用户高并发量定位中的应用。

背景技术：

基于虚拟网格的伪距差分定位方法，采用基于网格的伪距差分定位策略，将参考站区域按照距离或者面积划分成若干网格，并采用插值方法内插格网点的虚拟观测值。然后数据处理中心根据用户上传的概略坐标，选择距离用户终端最近的网格点，将该网格点虚拟观测值发送给用户，进行伪距差分定位。传统GNSS定位中由于服务器的架构问题，导致服务器所能接入的终端数量存在严重限制，一般只能接入百个终端，服务器的终端接入数量无法满足于未来大用户高并发高精度定位的要求。

技术实现要素：

发明目的：针对上述现有技术，提出一种基于格网的差分平台服务器网络架构设置方法，解决未来高精度定位中大用户高并发所造成服务器接入终端限制的问题。

技术方案：一种基于格网的差分平台服务器网络架构设置方法，包括如下步骤：

步骤1)，首先，将整个中国区域按照经度步长l0、纬度步长b0进行划分格网；然后，按照地理区域将格网划分子区域，为每个子区域配置一台或数台差分平台服务器；数据处理中心计算所述格网中每个格网点的虚拟观测值，并下发至对应的差分平台服务器；

步骤2)，所述差分平台服务器根据任一格网点经纬度计算其在格网中唯一编号N1：

首先，根据式(1)、(2)计算得到格网点在格网中的经度编号Nl和纬度编号Nb：

Nl＝(L-[L])*4+[L]*10 (1)

Nb＝(B-[B])*4+[B]*10 (2)

其中，L为格网点的经度，B为格网点的纬度，[]为取整符号；

然后，根据所述经度编号Nl和纬度编号Nb计算得到格网点在格网中的编号N1：

N1＝NlNb (3)

步骤3)，将每个格网点的虚拟观测值根据格网点的编号进行存储；

步骤4)，设置差分平台服务器网关，根据接入终端位置计算其在所述格网的唯一的编号N2：

首先，根据式(4)、(5)计算得到接入终端在格网中的经度编号N′l和纬度编号N′b：

N′l＝(L′-[L′])*4+[L′]*10 (4)

N′b＝(B′-[B′])*4+[B′]*10 (5)

其中，L′为接入终端的经度，B′为接入终端的纬度，[]为取整符号；

然后，根据所述经度编号N′l和纬度编号N′b计算得到格网点在格网中的编号N2：

N2＝N′lN′b (6)；

当所述差分平台服务器的满负载运行时，新的终端将接入新增的差分平台服务器；

步骤5)，将与所述编号N2相同编号N1所对应的格网点的虚拟观测值发送至接入终端，进行差分定位。

进一步的，所述步骤1)中，划分格网时，设起始纬度B0＝4，最大纬度BM＝54，设起始经度L0＝73，最大经度LM＝175，经度步长b0取0.25，纬度步长l0取0.25。

进一步的，所述步骤2)包括如下步骤：

首先，根据式(1)、(2)计算得到格网点在格网中的经度编号Nl和纬度编号Nb：

Nl＝(L-[L])*4+[L]*10 (1)

Nb＝(B-[B])*4+[B]*10 (2)

其中，L为格网点的经度，B为格网点的纬度，[]为取整符号；

然后，根据所述经度编号Nl和纬度编号Nb计算得到格网点在格网中的编号N1：

N1＝NlNb (3)。

进一步的，所述步骤4)包括如下步骤：

首先，根据式(4)、(5)计算得到接入终端在格网中的经度编号N′l和纬度编号N′b：

N′l＝(L′-[L′])*4+[L′]*10 (4)

N′b＝(B′-[B′])*4+[B′]*10 (5)

其中，L′为接入终端的经度，B′为接入终端的纬度，[]为取整符号；

然后，根据所述经度编号N′l和纬度编号N′b计算得到格网点在格网中的编号N2：

N2＝N′lN′b (6)。

有益效果：本发明的一种基于格网的差分平台服务器网络架构设置方法，在用户接入数量上没有限制，在一台服务器达到负载时只需增加一台相同的服务器即可解决问题，以此类推，平台的接入能力可达到百万乃至千万用户，完全满足未来大用户高并发的要求。

附图说明

图1为基于格网的差分平台服务器网络架构设置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

一种基于格网的差分平台服务器网络架构设置方法，包括如下步骤：

步骤1)，将整个中国区域按照经度步长l0、纬度步长b0进行划分格网，中国区域的经度范围是：73°33′—175°05′，纬度范围是3°51′—53°33′，设划分格网的起始纬度B0＝4，最大纬度BM＝54，则中国在纬度上的跨越为Bd＝50；设划分格网的起始经度L0＝73，最大经度LM＝175，则中国在经度上的跨越为Ld＝52；本实施例中，经度步长b0取0.25，纬度步长l0取0.25。然后，按照地理区域将格网划分子区域；本实施例中，按省份对格网划分子区域，以山东省为例，该省份面积所对应的格网为一个子区域，建立山东省的格网差分服务平台，该格网差分服务平台内配置一台或数台差分平台服务器，存储该子区域覆盖的格网点的格网点的虚拟观测值，并进行终端的接入与管理以及给终端下发虚拟观测值数据。

步骤2)，差分平台服务器根据任一格网点经纬度计算其在格网中唯一编号N1，具体为：

首先，根据式(1)、(2)计算得到格网点在格网中的经度编号Nl和纬度编号Nb：

Nl＝(L-[L])*4+[L]*10 (1)

Nb＝(B-[B])*4+[B]*10 (2)

其中，L为格网点的经度，B为格网点的纬度，[]为取整符号。

然后，根据经度编号Nl和纬度编号Nb计算得到格网点在格网中的编号N1：

N1＝NlNb (3)。

步骤3)，将每个格网点的虚拟观测值根据格网点的编号进行存储。

步骤4)，设置差分平台服务器网关，根据接入终端位置计算其在所述格网的唯一的编号N2，具体为：

首先，根据式(4)、(5)计算得到接入终端在格网中的经度编号N′l和纬度编号N′b：

N′l＝(L′-[L′])*4+[L′]*10 (4)

N′b＝(B′-[B′])*4+[B′]*10 (5)

其中，L′为接入终端的经度，B′为接入终端的纬度，[]为取整符号。

然后，根据经度编号N′l和纬度编号N′b计算得到格网点在格网中的编号N2：

N2＝N′lN′b (6)。

当服务器的接入终端数量达到负载时，此时我们只需再配置一台相同的差分平台服务器即可，就能解决一台服务器达到负载的问题。以此类推，该方案可满足未来大用户量高并发的需求。

步骤5)，将与编号N2相同编号N1所对应的格网点的虚拟观测值发送至接入终端，进行差分定位。

其中，步骤1)中，对于任一格网点，利用该格网点周围至少三个参考站的观测数据，通过二维差值来内插得到该格网点的虚拟观测值。其中，参考站的观测数据包括卫星L1、L2载波相位观测值,C1、P2伪距观测值,S1、S2信噪比观测值；过二维差值来内插得到虚拟观测站的虚拟观测值包括如下步骤：

a)，假设三个参考站的经纬坐标分别为P1(B1,L1),P2(B2,L2),P3(B3,L3)，三个参考站的观测数据分别为i表示参考站编号,i＝1,2,3；拟合三个参考站形成的三角单元的平面方程为：

Obs＝f(B,L)＝a0+a1B+a2L (7)

其中，系数a0、a1、a2通过三个参考站的观测数据确定，如方程(8)所示：

其中，Obs1、Obs2、Obs3为三个参考站的观测数据，解方程(8)得到系数a0、a1、a2为：

b)，将三个参考站的观测数据Obs1、Obs2、Obs3分别用参考站观测值C1、P2、L1、L2、S1、S2代入，求得每种观测值对应的系数a0、a1、a2；然后将各格网点的经纬度B、L代入每种观测值对应的系数所确定的(7)式，得到格网点的虚拟观测值C1、P2、L1、L2、S1、S2。

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。