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亚米级高精度定位系统设计方案

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亚米级高精度定位系统设计方案
1.1系统组成
该文档主要的目的是结合目前车载终端的基本情况,介绍北斗高精度定位的设计方案。
1.2需求概述
随着两客一危、港口、机场、矿山、火电厂、农业机械、叉车、军车、特种车辆等对高精度定位需求的涌现,众多行业车辆的用户已不满足于GPS的10-20米的定位精度,希望能提高到厘米级、分米级、亚米级、米级精度。两客一危需要定位到亚米级,这样可以判定在哪个车道行使,监控管理部门可以随时监控车辆是否违规行驶到快车道,转弯速度是否超标等,更好的保证车辆安全。
1.3方案简介
针对这些需求,郑州北斗七星通讯科技有限公司推出了一系列的高精度卫星接收机产品,综合应用北斗、GPS、GLONASS、Galileo等各种全球卫星定位系统,实现了厘米级、分米级、亚米级、米级的定位精度,以及0.05°、0.1°、1°的方向精度。产品包括高中低端系统产品,价格从几百元、几千元到几万元,满足各行业对不同精度、性能和价格的要求。 
 我们定位技术分为地面差分和星基差分两种 
地面差分 
 地面差分精度更高,但需要地面差分信号。 差分信号可由我们的差分基准站产品提供,或是通过地面广域增强网,付费取得差分信号。  需要配套无线通讯模块,接收差分数据。  
星基差分  
精度可达亚米和米级,自动从卫星接收差分信号,无需任何费用。 无需差分基准站采购成本,或地面广域增强网的服务费。 无需配套接收差分数据的无线通讯模块。  我们还会结合惯导、轮速、激光、无线、标签、视觉、地图匹配等方式,定制开发无缝定位导航、无人驾驶汽车、无人驾驶农机、无人驾驶叉车、无人驾驶扫地车、AGV等应用的完整导航方案。

1.4北斗七星产品
1)厘米级高精度卫星接收机(基准站)
具有高精度定位功能和基准站功能
支持北斗、GPS、GLONASS、Galileo(选配)、SBAS、QZSS等卫星系统
位置精度为1cm+1ppm RMS
2)厘米级高精度定位定向卫星接收机
采用双天线,具有高精度定位和测方向功能,包括车辆静止和动态测方向
支持北斗、GPS、GLONASS、Galileo(选配)、SBAS、QZSS等卫星系统
位置精度为1cm+1ppm RMS
3)低成本厘米级/亚米级卫星接收机
该类接收机在较空旷应用场合的精度较好,环境稍差的应用情况下精度会降低
支持北斗、GPS、GLONASS、Galileo(选配)、SBAS、QZSS等卫星系统
位置精度为厘米级/分米级/亚米级
4)星基差分高精度卫星接收机
较低成本
该接收机可从卫星获取差分信号,实现亚米级定位
支持北斗、GPS、GLONASS、Galileo(选配)、SBAS、QZSS等卫星系统
位置精度为亚米级
系统应用简单方便
1.4.1传输数据设计流程图
(1)北斗基站把差分数据传输到服务器中,车载终端设备通过4G模块将位置数据传输到服务器,根据经纬度就近原则设备接收距离最近的基站查分数据,之后根据计算得出高精度的坐标。
下图代表基站查分数据传输方式及流程图。
(2)监控系统流程图

2系统核心技术及结构设计
2.1系统结构核心技术
北斗高精度定位技术是亚米级高精度定位终端关键核心技术,亚米级高精度定位终端采用该技术可以实现亚米级高精度定位。该技术是在我国正在实施的北斗卫星导航系统基础上实现的。在北斗卫星信号覆盖的区域,采用北斗基站和机车设备的差分工作模式。基站具备建设成本低、覆盖范围宽、实用性强、长期运行可靠的特点,机车设备具备体积小、重量轻、工作可靠、定位结果稳定(低飘逸)的特点,通信链路可以适应各种工作环境,长期运行稳定的特点。
北斗高精度定位技术是利用北斗局域差分技术提高定位精度的。该技术是基于北斗的载波相位差分RTK来实现亚米级的高精度定位。局域差分工作原理:把一台北斗接收机放在位置已知的精确点上作为差分基站,基站将经过改正的位置信息和RTK信息通过通信链路播发出去,机车设备接收到基站播发的差分信息,加上自身测得的数据就可求解出自身的高精度位置信息,并将高精度的位置信息上传给监控中心,从而实现高精度定位。

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