[00937912]基于南宁CORS的移动终端精确定位软件

课题来源与背景：南宁市勘察测绘地理信息院于2007年建成连续运行跟踪站（CORS：Continuously Operating Reference Station）系统，实现南宁市六城区高精度GNSS定位，覆盖范围约7000平方公里。近年来，随着移动技术的发展，智能手机和平板电脑越来越流行和普及，市场占有率很高。但是，移动终端基于GPS的定位精度还停留在几米或几十米的程度，只能满足导航的应用，应用范围不广，因此精度已经成为移动终端定位发展的瓶颈，一种更高精度定位已成为必然的发展趋势。而南宁市CORS系统能够为授权用户提供观测值改正数据和参考站原始观测数据，使得自主开发基于移动终端的精确定位服务、推广移动终端的应用领域成为可能，应用前景相当广泛。为推广移动终端的应用领域，需要采用NNCORS系统所提供的各种改正信息，对手机移动终端的伪距定位数据进行改正，提高移动终端定位精度，从而建立基于NNCORS的移动终端高精度定位系统。技术原理及性能指标：该项目计划在Android智能手机上开发高精度定位程序模块，实现两种定位模式：通过蓝牙接收外部GNSS设备（芯片和天线）采集的GNSS原始观测数据，通过手机无线网络接收NNCORS发送的RTCM差分改正数据，运用伪距单点定位算法，实现1～2米的手机实时定位精度。通过蓝牙接收外部GNSS设备（芯片和天线）采集的GNSS原始观测数据，通过手机无线网络接收NNCORS发送的RTCM差分改正数据和原始观测数据，运用伪距差分算法，实现1米以内的手机实时定位精度。技术的创造性与先进性：基于NNCORS和Android手机的移动终端精确定位模块基于Android智能手机，该项目利用蓝牙技术获取外接GPS设备的NMEA坐标和GPS原始观测数据，并将NMEA坐标发送到NNCORS服务器。NNCORS服务器根据区域内多个基准站的实时观测数据，解算出流动站所在位置对应的RTCM改正数，通过NTRIP协议发送到Android智能手机，Android智能手机实现流动站高精度定位解算模块。将定位解算由传统的测绘设备转移至具有广大应用市场的Android智能手机上，扩展了程序使用范围。通过自主研发的两种高精度定位模式，挖掘了NNCORS系统的应用潜能，提高了Android智能手机定位精度。通过严密的理论推导和灵活的质量控制算法，该项目在移动终端上实现了亚米级和1～2米的实时高精度解算模块，为基于NNCORS的城市地理信息采集和高精度导航等奠定了工作基础。实时GPS精确定位质量控制算法实际使用中，可根据所选GNSS设备的具体接收板块和天线类型，进行大量数据测试，选择满足定位性能要求的经验阈值，便于程序实现。经验阈值设置过大，不能剔除质量不好的卫星观测值，降低定位精度；经验阈值设置过小，可能会误删过多质量好的卫星观测值，影响定位结果的可利用性。该项目提出的质量控制算法，具有很好的实用性，已扩展到BDS/GPS设备上，完成了程序实现。基于国产BDS/GPS接收设备的高精度定位系统原型在现有基于GPS接收设备的高精度定位模块基础上，该项目进行了基于BDS/GPS接收设备的高精度定位模块的扩展研究，实现了利用BDS和GPS观测值的后处理动态差分定位模块。BDS/GPS双模定位精度明显优于GPS单模定位精度。在可见GPS卫星数量不足或卫星几何分布条件较差的情况下，联合BDS卫星进行定位解算，能够解决定位精度差的问题。技术的成熟程度，适用范围和安全性技术：只完成实验室阶段，成为产品还需要时间。应用情况及存在的问题：近年来，中国BDS产业蓬勃发展。完全国产的BDS芯片已逐渐占据国内BDS市场，并逐步推向海外；中国企业参与到RTCM BDS数据实时传输国际标准的制定；国产的BDS/GPS CORS系统软硬件系统已开始在部分省市建设。BDS上游产业的发展，必然会给BDS下游产业带来更多的机遇。对于潜力巨大的BDS用户市场，BDS/GPS CORS系统的管理方具有决定BDS/GPS高精度定位市场应用的直接权限。该项目为实现以上目标提供了具有强大扩展性的软件开发基础平台。历年获奖情况：项目获得2015年度中国测绘科技进步奖三等奖。