一种基于5G控制面的A-北斗高精度定位方法及系统

本发明属于北斗定位，特别是涉及一种基于5g控制面的a-北斗高精度定位方法及系统。

背景技术：

1、在全球导航卫星系统逐步普及的背景下，精确的地理定位已经成为现代科技尤其是移动通信、物联网和智慧城市领域的一个关键技术。传统的gnss，包括美国的gps、俄罗斯的glonass、欧盟的galileo和中国的北斗系统，已经提供了全球覆盖的定位和时间同步服务。然而，由于受到多路径效应、大气干扰、建筑遮挡等因素的影响，这些系统在复杂环境下的定位精度和可靠性存在局限。

2、为了提高定位的准确性，差分gnss技术被引入。这项技术通过在地面设置参考站，实时修正卫星信号中的误差，从而大幅提升了定位的精度。进一步地，实时动态定位(rtk)技术的出现，使得定位精度得以提升到厘米级别。然而，这些技术通常要求用户终端具备接收地面差分信号的能力，导致了成本增加和设备复杂化。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于5g控制面的a-北斗高精度定位方法及系统，以解决上述现有技术存在的问题。

2、一方面为实现上述目的，本发明提供了一种基于5g控制面的a-北斗高精度定位方法，包括：用户终端生成定位服务请求并将所述定位服务请求通过5g控制面信令发送至5g基站中；

3、通过所述5g基站将所述定位服务请求发送至5g核心网中；

4、所述5g核心网接收并转发所述定位服务请求至a-北斗平台中；

5、a-北斗平台接收定位服务请求后向所述用户终端发送定位能力提供请求，得到所述用户终端的应答数据后向所述5g基站发送定位辅助信息；

6、所述5g基站将所述定位辅助信息以5g空口控制面广播形式传输给所述用户终端；

7、用户终端通过5g控制面信令接收所述定位辅助信息后进行北斗rtk解算，得到用户位置，实现实时高精度定位。

8、可选的，用户终端生成定位服务请求并将所述定位服务请求通过5g控制面信令发送至5g基站中，具体包括：

9、所述用户终端通过无线信号将包含用户终端位置请求信息的定位服务请求发送至所述5g基站中。

10、可选的，所述5g核心网接收并转发所述定位服务请求至a-北斗平台中，具体包括：

11、在5g核心网中对所述定位服务请求进行格式转换，并将格式转换后的定位服务请求发送至a-北斗平台中。

12、可选的，所述用户终端的应答数据包括用户终端支持的定位方法、支持的测量类型和定位服务的性能指标。

13、可选的，得到所述用户终端的应答数据后向所述5g基站发送定位辅助信息，具体包括；

14、所述a-北斗平台得到所述用户终端的应答数据后，将北斗差分站获取的北斗差分数据作为定位辅助信息发送至所述5g基站中；其中，所述北斗差分数据包括星历数据、差分修正数据和系统时间信息。

15、可选的，用户终端通过5g控制面信令接收所述定位辅助信息后进行北斗rtk解算，具体计算公式为：

16、

17、式中，上标p和q分别表示两颗不同的北斗卫星；下标i和j分别表示北斗用户终端和北斗差分站；和分别表示北斗信号的双差伪距观测值和双差载波观测值；代表双差卫地距；代表双差载波的整周模糊度；λ为载波相位波长；和分别代表双差伪距噪声和双差载波噪声。

18、另一方面为实现上述目的，本发明提供了一种基于5g控制面的a-北斗高精度定位系统，包括：卫星导航系统、北斗差分站、a-北斗平台、5g核心网、5g基站和用户终端；

19、所述北斗差分站、a-北斗平台、5g核心网、5g基站和用户终端之间依次通信连接；所述用户终端和所述北斗差分站均与所述卫星导航系统通信连接。

20、可选的，通过所述5g基站在所述用户终端和所述5g核心网的控制面之间建立控制面连接。

21、本发明的技术效果为：

22、1.本发明能够提高定位精度和实时性：通过集成5g基站与北斗差分站，本发明利用5g网络的高速传输特性和北斗系统的精确差分数据，实现了实时和高精度的定位服务。这种融合技术的应用，尤其在动态环境下，能够显著提高定位的准确性和响应速度。

23、2.本发明能够减少硬件需求和成本：本发明通过5g控制面信令广播北斗差分数据，使用户终端无需配备专门的差分信号接收器，从而降低了用户终端的成本和复杂性。这种简化硬件需求的方法，不仅降低了消费者的经济负担，也减轻了设备的能耗和维护成本。

24、3.本发明易于大规模部署：由于本发明简化了用户终端的硬件需求，并且可以充分利用现有的5g网络基础设施，因此易于在广泛区域内快速部署。这为城市智能交通、物联网应用、智慧城市建设等多个领域的发展提供了有力支持。

技术特征：

1.一种基于5g控制面的a-北斗高精度定位方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于5g控制面的a-北斗高精度定位方法，其特征在于，用户终端生成定位服务请求并将所述定位服务请求通过5g控制面信令发送至5g基站中，具体包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于5g控制面的a-北斗高精度定位方法，其特征在于，所述5g核心网接收并转发所述定位服务请求至a-北斗平台中，具体包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于5g控制面的a-北斗高精度定位方法，其特征在于，所述用户终端的应答数据包括用户终端支持的定位方法、支持的测量类型和定位服务的性能指标。

5.根据权利要求1所述的一种基于5g控制面的a-北斗高精度定位方法，其特征在于，得到所述用户终端的应答数据后向所述5g基站发送定位辅助信息，具体包括；

6.根据权利要求1所述的一种基于5g控制面的a-北斗高精度定位方法，其特征在于，用户终端通过5g控制面信令接收所述定位辅助信息后进行北斗rtk解算，具体计算公式为：

7.一种基于5g控制面的a-北斗高精度定位系统，用于实现权利要求1-6中任一项所述的一种基于5g控制面的a-北斗高精度定位方法，其特征在于，包括：卫星导航系统、北斗差分站、a-北斗平台、5g核心网、5g基站和用户终端；

8.根据权利要求7所述的一种基于5g控制面的a-北斗高精度定位系统，其特征在于，通过所述5g基站在所述用户终端和所述5g核心网的控制面之间建立控制面连接。

技术总结本发明属于北斗定位技术领域，并公开了一种基于5G控制面的A‑北斗高精度定位方法及系统，包括：用户终端生成定位服务请求并将所述定位服务请求通过5G控制面信令发送至5G基站中；通过所述5G基站将所述定位服务请求通过5G控制面信令发送至5G核心网中；A‑北斗平台接收请求后向所述用户终端发送定位能力提供请求，得到所述用户终端的应答数据后向所述5G基站发送定位辅助信息；所述5G基站将定位辅助信息以5G空口控制面广播形式传输给所述用户终端；用户终端接收定位辅助信息后进行北斗RTK解算，得到用户位置，实现实时高精度定位。本发明所述技术方案无需配备专门的差分信号接收器，从而降低了用户终端的成本和复杂性。技术研发人员：王家乐,施闯,夏鸣,王吉涛,山云峰,张展蓬,岳梓为受保护的技术使用者：北京航空航天大学技术研发日：技术公布日：2024/8/20