一种卫星导航可信位置服务方法与流程

本发明涉及卫星导航领域，尤其涉及一种卫星导航可信位置服务方法。

背景技术：

以gps、glonass、北斗、galileo为代表的卫星导航系统，通过中高轨卫星发射射频信号，可为用户提供廉价的、24小时不间断的定位服务，已经深入到人们生活中的方方面面，是智能手机和穿戴设备的基础组成部分，成为人们出行、获取位置信息和基于位置服务的基础手段，用户基础极为庞大。

由于卫星到地面的距离遥远导致地面接收的gnss信号微弱，在峡谷森林、建筑墙体或屋顶的屏障作用下，更进一步阻碍或衰减了gnss信号，在天气变化恶劣时，也能进一步削弱gnss信号，因此在室内或所说的暗室环境中或是在户外深山峡谷之中，及gnss信号无法正常或很难被导航终端接收到，从而给人们在室内活动或户外探险、交通等生活带来不便。

基于伪卫星增强、超宽带、蓝牙等技术，由于需要采用专用导航终端，无法与现有终端兼容，增加用户成本，推广困难。因此，亟需一种安全可信且成本可控的技术手段来解决以上问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种在卫星导航系统信号无法覆盖或信号较弱无法提供可靠定位的区域内的卫星导航可信位置服务方法，具体采用以下技术方案：

一种卫星导航可信位置服务方法，包括s1：根据卫星导航系统接口控制文件编排导航电文；s2：根据自定义的编码格式，在导航电文的保留位和/或空白位中填入信息标识，或利用导航电文播发的时间空隙填入信息标识；s3：依据卫星导航系统接口控制文件，生成并发射卫星导航接收终端所能接收的卫星导航增强信号。所述信息标识包括信号覆盖区域的位置信息、区域内相关设施的属性信息、应用程序完成相关服务所需的信息中的至少一种。

进一步地，在s2步骤中，所述信息标识是对信息编码后由0、1构成的比特流，所述在导航电文中填入信息标识包括在导航电文的保留位、和/或空白位填入信息标识、和/或为非用户终端定位授时相关的比特位。

进一步地，在s1步骤中，编排导航电文所需的数据通过接收实际卫星导航信号解调后获取，或通过互联网获取。

进一步地，在s3步骤中，所述卫星导航增强信号采用卫星导航系统时间频率基准，或采用独立的时间频率基准。

进一步地，在s3步骤中，所述卫星导航增强信号为北斗、gps、galileo、glonass、qzss、irnss、gagan、egnos、waas系统所定义卫星导航信号中的至少一种。

进一步地，在s3步骤中，还根据覆盖区域范围，调节所述卫星导航增强信号发射功率。

进一步地，在s3步骤中，所述卫星导航增强信号包含一颗或多颗卫星信号。

进一步地，在s3步骤中，还包括对所述导航信号依据所述区域的位置、速度、加速度进行频率和时延调整。

进一步地，还包括步骤s4，卫星导航接收终端解调并输出所述信息标识，或卫星导航接收终端解调并释义所述信息标识，输出释义后的信息。

进一步地，还包括步骤s5，应用软件接收所述信息标识释义后，实现服务功能；或直接接收释义后的信息，实现服务功能。

进一步地，在s5步骤中，应用软件为运行于处理器之上的代码段和相关的数据段。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、可信位置服务方法所播发卫星导航增强信号与真实卫星导航系统信号格式、时间频率一致，且根据位置信息有信号功率的调节，使得在真实卫星导航信号较弱或者无信号时，用户接收终端无感知的自然切换到接收本可信位置服务，且现有大部分导航终端无需进行修改，配合应用软件即可实现基于位置的服务，不会给用户增加硬件成本；

2、通过自定义信息标识编码可以使用户获取除位置信息外的其他信息，例如信号播发区域的设施属性信息，可以提供更好的基于位置的服务，从而提高用户体验度。

附图说明

图1为本发明一种实施例所示的方法流程示意图；

图2（a）为本发明一种以北斗geo卫星导航电文填入信息标识的实施例示意图；

图2（b）为本发明一种以北斗geo卫星导航电文填入信息标识后的导航增强信号电文的实施例示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，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。

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。图1所示本发明方法流程示意图，本发明提供一种卫星导航可信位置服务方法，包括以下步骤：

s1：根据卫星导航系统接口控制文件编排导航电文；

s2：根据自定义的编码格式，在导航电文中填入信息标识，或利用导航电文播发的时间空隙填入信息标识；

s3：依据卫星导航系统接口控制文件，生成并发射卫星导航接收终端所能接收的卫星导航增强信号。

所述信息标识包括信号覆盖区域的位置信息、区域内相关设施的属性信息、应用程序完成相关服务所需的信息中的至少一种。

具体地，在s2步骤中，信息标识填入导航电文约定的位置，可以为导航电文的任意位置，例如在导航电文的保留位和/或空白位、非用户终端定位授时相关的比特位。在不影响导航系统终端接收定位授时相关的信息之外的其他比特位，都可以写入本发明的信息标识，也可以在导航电文播发的时间间隙，发送专用的信息标识，用于卫星导航可信位置定位。

在本发明中，编排后带有信息标识的导航电文，及依据卫星导航系统接口控制文件，生成并发射卫星导航接收终端所能接收的卫星导航增强信号。通过编码可以使用户获取除位置信息外的其他信息，例如信号播发区域的设施属性信息，可以提供更好的基于位置的增值服务。通过本方法可播发与真实导航系统信号格式一致得卫星导航增强信号，现有大部分导航终端无需进行修改，即可接收可信位置信号。配合应用软件即可实现基于位置的服务，不会给用户增加硬件成本。

在本实施例中，本发明还包括步骤s4，卫星导航接收终端解调所述信息标识并输出信息，卫星导航接收终端可以直接接收解调该卫星导航增强信号中的信息标识，并吐出输出信息，基本在现有大部分卫星导航接收终端都可以直接实现，无需修改终端的软硬件，从而为用户实现可信位置服务。

进一步地，在步骤s4中，卫星导航接收终端将解调所述信息标识释义后并输出信息，可以对信息标识进行解释与注释，即释义得到了用户所需的可信位置信息。

另一种实施例中，在所述的可信位置服务方法，应用软件接收所述输出信息实现对应的功能，特别是针对位置信息进行个性化定制服务。

另一种实施例中，在s1步骤中，编排导航电文所需的原始信息通过接收实际卫星导航信号解调后获取，或通过互联网获取。

在本实施例中，在s2步骤中，所述信息标识是对导航电文编码后由0、1构成的比特流。比如，该信息标识可以是信号覆盖区域的具体位置信息，例如坐标值，和/或区域内相关设施的属性信息，例如kfc该位置是在某一个商场，商场中有xx-kfc，可能仅提供该xx-kfc，也可以位置信息与该区域相关设施的属性信息结合，例如推送提供该xx-kfc营业时间、菜单等位置增值服务；，也或者是两者之一，属性信息视同理解为包括但不仅限于上述代表信息，可以根据商场等该区域的个性化定制来决定该编码信息标识。在本实施例中，卫星导航终端或应用软件对0、1构成的比特流译码后获得所需要的信息，信息标识可以是信号覆盖区域的位置信息和/或区域内相关设施的属性信息，但不仅限于上述信息。

在本实施例中：在s3步骤中，所述卫星导航增强信号采用卫星导航系统时间频率基准，或采用独立的时间频率基准。当所播发的卫星导航增强信号采用与真实卫星导航系统一致的时间频率基准，可以实现用户从导航信号良好区域到非导航信号覆盖区域的无缝导航。在采用独立的时间频率基准时，则可以根据需要，选择是否根据外部卫星导航系统同步，以保证在任意时刻都能提供用户的无时间差的位置服务。

在本实施例中，在s3步骤中，所述卫星导航增强信号为北斗、gps、galileo、glonass、qzss、irnss、gagan、egnos、waas系统所定义卫星导航信号中的至少一种。比如生成卫星导航增强信号之前，可任意选择北斗、gps、galileo、glonass、qzss、irnss、gagan、egnos、waas任意一种或多种组合计算仿真数据，从而在信号再生系统中的m个主基带信号单元生成m*n个任意gnss信号，即任意一种gnss信号可以选择多个通道并行独立输出，以满足多个体制信号发射的需要，能满足装有gps、bd、glonass、galileo任意体系的车载导航终端在任意室内环境下，均能进行连续导航，不存在位置盲区与死区。

进一步地，在本实施例中，在s3步骤中，所述卫星导航增强信号包含一颗或多颗卫星信号，本发明中的信息标识可以与一颗或多颗卫星信号结合使用。

在本实施例中，在s3步骤中，还根据覆盖区域范围，调节所述卫星导航增强信号发射功率，以满足覆盖区域范围的需要。当然，本实施例还通过调节卫星导航增强信号的功率，以增大或衰减播发的信号的功率，对于面积较大的室内环境中，在信号播发前增大卫星导航增强信号功率，提供有效卫星导航定位保障，不会因为信号微弱造成卫星导航接收终端无法接收的问题；对于同一个室内环境下的多个子区域进行单个定制服务时，每个区域播发不同的卫星导航增强信号，不同的增强信号包含不同的标识信息，则需要将在信号播发前降低卫星导航增强信号功率，以使得每个子区域的信号互不干扰。

在本实施例中，在s3步骤中，还包括对所述卫星导航增强信号依据所述区域的位置、速度、加速度进行频率和时延调整，以保证与真实卫星导航信号的一致性，进一步提供给用户可信的位置服务。

在本实施例中，译码所需要的数据字典储存在本地数据库或云端，可以通过互联网进行实时获取。

在本实施例中，在s5步骤中，应用软件为运行于处理器之上的代码段和相关的数据段，通过对可信位置信息进行相关的修改可以实现对用户的位置增值服务。

在本实施例中，以北斗geo卫星导航电文填入信息标识为例，如图2所示。图2（a）为实际北斗geo导航电文子帧1页面1格式定义，共300bit，仅定义了高150bit，而低150bit为空白位；图2（b）填入信息标识后的导航增强信号电文，高150bit与真实导航电文完全一致，第151~172比特为自定义的信息标识，p为8比特纠错码。用户终端接收导航增强信号并解调信息标识后，即可根据用户字典获得相关信息，获得卫星导航可信的位置，从而获得其他的位置服务；在已有的导航电文中的非用户终端定位授时相关的比特位中修改填入信息标识。卫星导航接收终端接收卫星导航增强信号解调导航电文获取所述信息标识，从而可以在用户终端的应用软件方面实现可信位置的全方面服务：

1、可信位置服务方法所播发卫星导航增强信号与真实卫星导航系统信号格式、时间频率一致，且根据位置信息有信号功率的调节，使得在真实卫星导航信号较弱或者无信号时，用户接收终端无感知的自然切换到接收本可信位置服务，且现有大部分导航终端无需进行修改，配合应用软件即可实现基于位置的服务，不会给用户增加硬件成本；

2、通过自定义信息标识编码可以使用户获取除位置信息外的其他信息，例如信号播发区域的设施属性信息，可以提供更好的基于位置的服务，从而提高用户体验度。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。