衛星定位坐標保密轉換方法和系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了衛星定位坐標保密轉換方法及系統，所述方法包括步驟：獲取用戶終端上傳的位置信息，其中所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼；根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數；通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標；將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端進行坐標轉換獲得地方坐標。在坐標轉換的過程中不涉及實際轉換參數，即使被非法捕獲并破譯，其能獲取的也只是終端偽轉換參數而非實際轉換參數，從而避免了實際轉換參數被非法獲取，保證實際轉換參數的安全和保密性。
【專利說明】衛星定位坐標保密轉換方法和系統
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及無線定位技術和保密技術，特別是涉及衛星定位坐標保密轉換方法和系統。
【【背景技術】】
[0002]隨著計算機技術、通訊技術、GNSS(GlobalNavigat1n Satellite System,全球導航衛星系統)定位技術等的集成應用，目前通過建立CORS(Continuous Operat1nalReference System,連續運行衛星定位服務綜合系統)可實現長距離條件下的高精度、高可靠性實時定位，因而在我國得到了廣泛推廣運用。由于GNSS的定位坐標通常是標定在WGS84(World Geodetic System 1984，世界測量系統1984)系統下，而在中國通常使用地方坐標系對定位坐標進行標示，因此在使用全球定位系統定位的時候需要將定位坐標轉換得到在地方坐標系統的坐標。對所述定位坐標進行轉換上所使用的轉換參數，通常使用七參數，所述轉換參數包括三個坐標軸的平移參數、三個坐標軸的微小旋轉參數和以及一個尺度參數。由于對所述定位坐標進行轉換上所使用的轉換參數屬于國家機密，不得泄露或者對外提供，所以在實際應坐標轉換過程當中需要對所述轉換參數進行保密處理，以防止他人非法獲取該轉換參數。
[0003]目前國內坐標轉換參數保密主要通過差分電文進行參數播發，接收機內部進行識別和轉換，具體來說，就是通過RTCM3.0標準協議中的1021播發七參數，1023播發格網改正信息，1025至1027播發部分投影參數。所使用的差分電文容易被破譯導致保密性能差，存在泄密風險。
【
【發明內容】
】
[0004]基于此，有必要針對現有技術中轉換參數保密兼容性差且存在泄密風險的問題，提供一種衛星定位坐標保密轉換方法，該方法能夠兼容全部的接收機類型并可實現轉換參數的有效保密。
[0005]一種衛星定位坐標保密轉換方法，包括步驟:
[0006]獲取用戶終端上傳的位置信息，其中所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼；
[0007]根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，其中，利用實際轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換能夠生成地方坐標，所述實際轉換參數包括實際平移參數、實際尺度參數以及實際微小旋轉參數，所述終端偽轉換參數包括終端偽平移參數、終端偽尺度參數以及終端偽微小旋轉參數；
[0008]通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標，其中，利用所述終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換能夠獲得地方坐標；
[0009]將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端進行坐標轉換獲得地方坐標。
[0010]相應地，本發明還提供一種衛星定位坐標保密轉換系統，包括:
[0011]接收模塊，用于獲取用戶終端上傳的位置信息，其中所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼；
[0012]查詢接收模塊，用于根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，其中，利用實際轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換能夠生成地方坐標，所述實際轉換參數包括實際平移參數、實際尺度參數以及實際微小旋轉參數，所述終端偽轉換參數包括終端偽平移參數、終端偽尺度參數以及終端偽微小旋轉參數；
[0013]轉換模塊，用于通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標，其中，利用所述終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換能夠獲得地方坐標；
[0014]發送模塊，用于將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端進行坐標轉換獲得地方坐標。
[0015]本發明在獲取用戶終端上傳的位置信息后，根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，然后根據所述終端偽轉換參數和實際轉換參數計算第二偽轉換參數，最后利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行轉換生成虛擬坐標，將所述虛擬坐標發送至用戶終端進行轉換獲得地方坐標。利用第二偽轉換參數將所述位置坐標生成虛擬坐標后，用戶終端通過終端偽轉換參數進行坐標轉換即可獲得地方坐標，在坐標轉換的過程當中不涉及實際轉換參數，所以不存在實際轉換參數泄密的風險。在將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端的過程當中，即使被非法設備捕獲并破譯，其能獲取的也只是終端偽轉換參數而并非是實際轉換參數，從而避免了實際轉換參數被非法獲取，保證了在坐標轉換過程中實際轉換參數的保密性。
[0016]一種衛星定位坐標保密轉換方法，包括步驟:
[0017]用戶終端向服務中心上傳位置信息，其中所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼；
[0018]服務中心根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，其中，利用實際轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換能夠生成地方坐標，所述實際轉換參數包括實際平移參數、實際尺度參數以及實際微小旋轉參數，所述終端偽轉換參數包括終端偽平移參數、終端偽尺度參數以及終端偽微小旋轉參數；
[0019]服務中心通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標，其中，利用所述終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換能夠獲得地方坐標；
[0020]服務中心將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端；
[0021]用戶終端根據終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換生成地方坐標。
[0022]相應地，本發明還提供一種衛星定位坐標保密轉換系統，包括:用戶終端和服務中心；其中，
[0023]用戶終端，用于向服務中心上傳位置信息，以及根據終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換生成地方坐標，其中所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼；
[0024]服務中心，用于根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，其中，利用實際轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換能夠生成地方坐標，所述實際轉換參數包括實際平移參數、實際尺度參數以及實際微小旋轉參數，所述終端偽轉換參數包括終端偽平移參數、終端偽尺度參數以及終端偽微小旋轉參數；
[0025]服務中心，用于通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標，其中，利用所述終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換能夠獲得地方坐標；
[0026]服務中心，用于將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端。
[0027]本發明用戶終端首先向服務中心上傳位置信息，服務中心根據所述位置信息從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及對應的終端偽轉換參數，然后根據所述終端偽轉換參數和實際轉換參數計算第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標，將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端，最后用戶終端根據終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換生成地方坐標。本發明將實際轉換參數分為終端偽轉換參數和第二偽轉換參數，其中終端偽轉換參數用于用戶終端對虛擬坐標進行坐標轉換，而第二偽轉換參數用戶服務中心將位置坐標轉換成虛擬坐標，因此，在坐標轉換的過程當中不涉及實際轉換參數，所以不存在實際轉換參數泄密的風險。在將服務中心所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端的過程當中，即使被非法設備捕獲并破譯，其能獲取的也只是終端偽轉換參數而并非是實際轉換參數，從而避免了實際轉換參數被非法獲取，保證了在坐標轉換過程中實際轉換參數的保密性。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0028]圖1為本發明一種衛星定位坐標保密轉換方法一種實施例的流程圖；
[0029]圖2為本發明一種衛星定位坐標保密轉換方法另一實施例的流程圖；
[0030]圖3為本發明一種衛星定位坐標保密轉換系統一種實施例的結構框圖。
【【具體實施方式】】
[0031]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
[0032]請參閱圖1，其是本發明一種衛星定位坐標保密轉換方法一種實施例的流程圖。
[0033]一種衛星定位坐標保密轉換方法，其特征在于，包括步驟:
[0034]SlOl:獲取用戶終端上傳的位置信息，其中所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼；
[0035]用戶終端在開啟后會不斷地上傳位置信息，所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼，所述位置坐標可以是全球定位系統(GNSS)下獲取的定位坐標，所述用戶標識碼可以是設備標識碼、設備唯一編號或者設備內存編號等能夠唯一標識和辨識用戶終端的標識信息。所述位置信息除了包括位置坐標和用戶標識碼外，還可以包括其他信息，例如附近參考站的坐標或者附近參考站的編號等。
[0036]S102:根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數；
[0037]其中，利用實際轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換能夠生成地方坐標，在精密的坐標換算中，實際轉換參數通常為由測繪部門提供的用于坐標轉換的七參數。所以優選地，所述實際轉換參數包括實際平移參數、實際尺度參數以及實際微小旋轉參數，所述終端偽轉換參數包括終端偽平移參數、終端偽尺度參數以及終端偽微小旋轉參數；
[0038]在獲取所述用戶標識碼之后，首先在數據庫中查詢并獲取由測繪部門提供的用于坐標轉換的實際轉換參數，然后根據該用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取與該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，所述終端偽轉換參數可以是預先隨機分配，也可以是臨時隨機分配的，還可以對所述終端偽轉換參數設定相應的使用期限，以進一步加強保密效果。
[0039]S103:通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標；
[0040]其中，利用所述終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換能夠獲得地方坐標；
[0041]把終端偽轉換參數和實際轉換參數代入預設的轉換模型，通過預設的轉換模型計算第二偽轉換參數，其中，第二偽轉換參數包括第二偽平移參數、第二偽尺度參數以及第二偽微小旋轉參數。
[0042]然后以該第二偽轉換參數為依據利用七參數轉換法的坐標轉換公式對所述位置坐標進行坐標轉換，使位置坐標轉換成虛擬坐標。
[0043]S104:將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端進行坐標轉換獲得地方坐標。
[0044]在獲得虛擬坐標后，將虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端，可以將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數編碼為差分電文，將所述差分電文發送到用戶終端。用戶終端以終端偽轉換參數為依據利用七參數轉換法的坐標轉換公式對所述虛擬坐標進行坐標轉換即可獲得地方坐標。
[0045]下面將詳細說明本發明的保密原理。
[0046]一般地，用戶終端通過實際轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換能夠獲得地方坐標。如以下公式所示:
[0047]X2 = D+A*Xi ； (I)
[0048]其中，X1為位置坐標，X2為地方坐標，D為實際平移參數，A包括實際尺度參數和實際微小旋轉參數。
[0049]本發明中先利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標，然后再利用所述終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行轉換獲得地方坐標。如以下公式所示:
[0050]X2，=； (2)
[0051]X2 = Di+Al^X/ ； (3)
[0052]其中X1為位置坐標，X2’為虛擬坐標，X2為地方坐標，D2為第二偽平移參數，A2包括第二偽尺度參數和第二偽微小旋轉參數，D1為終端偽平移參數，A1包括終端偽尺度參數和終端偽微小旋轉參數。
[0053]也就是說本發明通過公式(2)和公式(3)的坐標轉換等效公式(I)坐標轉換，從上述公式可看出，本發明在進行坐標轉換時不涉及實際轉換參數，非常巧妙地將實際轉換參數保密。
[0054]本發明在獲取用戶終端上傳的位置信息后，根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，然后根據所述終端偽轉換參數和實際轉換參數計算第二偽轉換參數，最后利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行轉換生成虛擬坐標，將所述虛擬坐標發送至用戶終端進行轉換獲得地方坐標。利用第二偽轉換參數將所述位置坐標生成虛擬坐標后，用戶終端通過終端偽轉換參數進行坐標轉換即可獲得地方坐標，在坐標轉換的過程當中不涉及實際轉換參數，所以不存在實際轉換參數泄密的風險。在將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端的過程當中，即使被非法設備捕獲并破譯，其能獲取的也只是終端偽轉換參數而并非是實際轉換參數，從而避免了實際轉換參數被非法獲取，保證了在坐標轉換過程中實際轉換參數的保密性。
[0055]在一個實施例中，上述步驟S103中所述通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數的步驟可以包括:
[0056]所述轉換模型的公式為D^ = 415M ;
[0057]依據上述公式(I)、公式(2)和公式(3)，可得出以下等式:
[0058]X2 = D^A1* (D2+A2*X1);所以，D = DjA^D2, A = AfD1,最終可得,
[0059]Lh = 4/Al = A~l 51 J。其中，
1-h/；7i En - Fvi1 + m Ex — Ey
[0060]Ai= - Ezx I + mi Exi , A = -Ez 1 + m Ex o
Eyi — Ex \ I + miEy- Ex I 卜 /"
[0061]D為實際平移參數，D1為終端偽平移參數，D2為笫二偽平移參數;m為實際尺度參數，Ex、Ey和Ez分別為實際微小旋轉參數叫為終端偽尺度參數，Ex1, Ey1和Ez1分別為終端偽微小旋轉參數。
[0062]利用七參數轉換法常用的布爾沙模型，可以簡單并快捷地推導計算第二偽轉換參數的轉換模型，能夠在保證精度要求的前提下降低將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數的計算難度，降低轉換所需的計算量，減少該步驟的執行時間。
[0063]在一個實施例中，在上述步驟S104之前，進一步還可以包括步驟:
[0064]S201:根據位置坐標查詢并獲得所述位置坐標對應的高程異常值，并根據所述高程異常值對所述位置坐標進行高程異常改正。
[0065]根據所述位置坐標查詢該位置坐標處似大地水準面格網插值，并利用所述格網插值計算獲得該位置坐標對應的高程異常值，然后根據所述高程異常值對所述位置坐標進行高程異常改正，以提高所述位置坐標的定位精度。
[0066]在位置坐標進行坐標轉換前，根據位置坐標查詢并獲得所述位置坐標對應的高程異常值，并根據所述高程異常值對所述位置坐標進行高程異常改正，能夠提高所述位置坐標的定位精度，避免了定位誤差在坐標轉換后發生改變從而影響最終地方坐標的準確度。
[0067]請參閱圖2，其是本發明一種衛星定位坐標保密轉換方法另一實施例的流程圖。
[0068]一種衛星定位坐標保密轉換方法，包括步驟:
[0069]S301:用戶終端向服務中心上傳位置信息，其中所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼；
[0070]用戶終端在開啟后會不斷地上傳位置信息，所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼，所述位置坐標可以是全球定位系統(GNSS)下獲取的定位坐標，所述用戶標識碼可以是設備標識碼、設備唯一編號或者設備內存編號等能夠唯一標識和辨識用戶終端的標識信息。所述位置信息除了包括位置坐標和用戶標識碼外，還可以包括其他信息，例如附近參考站的坐標或者附近參考站的編號等。
[0071]S302:服務中心根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數；
[0072]其中，利用實際轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換能夠生成地方坐標，所述實際轉換參數包括實際平移參數、實際尺度參數以及實際微小旋轉參數，所述終端偽轉換參數包括終端偽平移參數、終端偽尺度參數以及終端偽微小旋轉參數；
[0073]服務中心在獲取所述用戶標識碼之后，首先在數據庫中查詢并獲取由測繪部門提供的用于坐標轉換的實際轉換參數，然后服務中心根據該用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取與該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，所述終端偽轉換參數可以是預先隨機分配，也可以是臨時隨機分配的，還可以對所述終端偽轉換參數設定相應的使用期限，以進一步加強保密效果。
[0074]S303:服務中心通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標；
[0075]其中，利用所述終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換能夠獲得地方坐標；
[0076]服務中心把終端偽轉換參數和實際轉換參數代入預設的轉換模型，通過預設的轉換模型計算第二偽轉換參數，其中，第二偽轉換參數包括第二偽平移參數、第二偽尺度參數以及第二偽微小旋轉參數。
[0077]然后服務中心以該第二偽轉換參數為依據利用七參數轉換法的坐標轉換公式對所述位置坐標進行坐標轉換，使位置坐標轉換成虛擬坐標。
[0078]S304:服務中心將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端；
[0079]在獲得虛擬坐標后，將虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端，服務中心可以將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數編碼為差分電文，然后將所述差分電文發送到用戶終端。
[0080]S305:用戶終端根據終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換生成地方坐標。
[0081]用戶終端以終端偽轉換參數為依據利用七參數轉換法的坐標轉換公式對所述虛擬坐標進行坐標轉換即可獲得地方坐標。
[0082]下面將詳細說明本發明的保密原理。
[0083]一般地，用戶終端通過實際轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換能夠獲得地方坐標。如以下公式所示:
[0084]X2 = D+A*X1 ； (I)
[0085]其中，Xl為位置坐標，X2為地方坐標，D為實際平移參數，A包括實際尺度參數和實際微小旋轉參數。
[0086]本發明中服務中心先利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標，然后用戶終端再利用所述終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行轉換獲得地方坐標。如以下公式所示:
[0087]X2，= D2+A2*X1 ； (2)
[0088]X2 = D1+A1*X2，； (3)
[0089]其中Xl為位置坐標，X2’為虛擬坐標，X2為地方坐標，D2為第二偽平移參數，A2包括第二偽尺度參數和第二偽微小旋轉參數，Dl為終端偽平移參數,Al包括終端偽尺度參數和終端偽微小旋轉參數。
[0090]也就是說本發明通過公式(2)和公式(3)的坐標轉換等效公式(I)坐標轉換，從上述公式可看出，本發明中用戶終端在進行坐標轉換時不涉及實際轉換參數，非常巧妙地將實際轉換參數保密。
[0091]本發明用戶終端首先向服務中心上傳位置信息，服務中心根據所述位置信息從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及對應的終端偽轉換參數，然后根據所述終端偽轉換參數和實際轉換參數計算第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標，將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端，最后用戶終端根據終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換生成地方坐標。本發明將實際轉換參數分為終端偽轉換參數和第二偽轉換參數，其中終端偽轉換參數用于用戶終端對虛擬坐標進行坐標轉換，而第二偽轉換參數用戶服務中心將位置坐標轉換成虛擬坐標，因此，在坐標轉換的過程當中不涉及實際轉換參數，所以不存在實際轉換參數泄密的風險。在將服務中心所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端的過程當中，即使被非法設備捕獲并破譯，其能獲取的也只是終端偽轉換參數而并非是實際轉換參數，從而避免了實際轉換參數被非法獲取，保證了在坐標轉換過程中實際轉換參數的保密性。
[0092]在一個實施例中，上述步驟S303中，所述通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數的步驟，可以包括:
[0093]所述轉換模型的公式為-.Dz= Al'- *(D-￡>1) ； Al = A；] *A ；
[0094]依據上述公式(I)、公式(2)和公式(3)，可得出以下等式:
[0095]X2 = D^A1* (D2+A2*X1);所以，D = DjA^D2, A = AfD1,最終可得,
[0096]Dl = A^1 *(D- /)1) ; Al =為—1 * J。其中，
I + //71 Ex \ — Ey\I + m Γ\ — Ey
[0097]Ai= - Εζ\ I + /771 Ex\ ,A= -Ez I + m Ex 。
Ey' — Ex \ I + m \Ey - Ex I + m
[0098]D為實際平移參數，D1為終端偽平移參數，D2為第二偽平移參數；m為實際尺度參數，Ex、Ey和Ez分別為實際微小旋轉參數叫為終端偽尺度參數，Ex1, Ey1和Ez1分別為終端偽微小旋轉參數。
[0099]服務中心利用七參數轉換法常用的布爾沙模型，可以簡單并快捷地推導計算第二偽轉換參數的轉換模型，能夠在保證精度要求的前提下降低將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數的計算難度，降低服務中心轉換第二偽轉換參數時所需的計算量，減少該步驟的執行時間。
[0100]請參閱圖3，其是本發明一種衛星定位坐標保密轉換系統一種實施例的結構框圖。
[0101]一種衛星定位坐標保密轉換系統，其特征在于，包括:
[0102]接收模塊401，用于獲取用戶終端上傳的位置信息，其中所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼；
[0103]用戶終端在開啟后會不斷地上傳位置信息，所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼，所述位置坐標可以是全球定位系統(GNSS)下獲取的定位坐標，所述用戶標識碼可以是設備標識碼、設備唯一編號或者設備內存編號等能夠唯一標識和辨識用戶終端的標識信息。所述位置信息除了包括位置坐標和用戶標識碼外，還可以包括其他信息，例如附近參考站的坐標或者附近參考站的編號等。
[0104]在用戶終端上傳位置信息時，通過接收模塊401接收并獲取所述位置信息。
[0105]查詢接收模塊402，用于根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數；
[0106]其中，利用實際轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換能夠生成地方坐標，所述實際轉換參數包括實際平移參數、實際尺度參數以及實際微小旋轉參數，所述終端偽轉換參數包括終端偽平移參數、終端偽尺度參數以及終端偽微小旋轉參數；
[0107]在接收模塊401獲取所述用戶標識碼之后，首先通過查詢接收模塊402在數據庫中查詢并獲取由測繪部門提供的用于坐標轉換的實際轉換參數，然后根據該用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取與該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，所述終端偽轉換參數可以是預先隨機分配，也可以是臨時隨機分配的，還可以對所述終端偽轉換參數設定相應的使用期限，以進一步加強保密效果。
[0108]轉換模塊403，用于通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標；
[0109]其中，利用所述終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換能夠獲得地方坐標；
[0110]轉換模塊403把終端偽轉換參數和實際轉換參數代入預設的轉換模型，通過預設的轉換模型計算第二偽轉換參數，其中，第二偽轉換參數包括第二偽平移參數、第二偽尺度參數以及第二偽微小旋轉參數。
[0111]然后轉換模塊403以該第二偽轉換參數為依據利用七參數轉換法的坐標轉換公式對所述位置坐標進行坐標轉換，使位置坐標轉換成虛擬坐標。
[0112]發送模塊404，用于將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端進行坐標轉換獲得地方坐標。
[0113]在轉換模塊403獲得虛擬坐標后，發送模塊404將虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端，發送模塊404可以將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數編碼為差分電文，然后將所述差分電文發送到用戶終端。用戶終端以終端偽轉換參數為依據利用七參數轉換法的坐標轉換公式對所述虛擬坐標進行坐標轉換即可獲得地方坐標。
[0114]本發明在接收模塊401獲取用戶終端上傳的位置信息后，查詢獲取模塊402根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，然后轉換模塊403根據所述終端偽轉換參數和實際轉換參數計算第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行轉換生成虛擬坐標，最后發送模塊404將所述虛擬坐標發送至用戶終端進行轉換獲得地方坐標。利用第二偽轉換參數將所述位置坐標生成虛擬坐標后，用戶終端通過終端偽轉換參數進行坐標轉換即可獲得地方坐標，在坐標轉換的過程當中不涉及實際轉換參數，所以不存在實際轉換參數泄密的風險。在將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端的過程當中，即使被非法設備捕獲并破譯，其能獲取的也只是終端偽轉換參數而并非是實際轉換參數，從而避免了實際轉換參數被非法獲取，保證了在坐標轉換過程中實際轉換參數的保密性。
[0115]在一個實施例中，所述轉換模塊403可以包括:
[0116]所述轉換模型的公式為.D2= 4, '"(D-D,)； Ai = A^A ;其中，
I+ mi Ex1-Ey\1 + m Ex -Ey
[0117]Ai = -Ez\ I + nn Ex\ ,A= -Ez \ + m Ex ，
Ey1- Ex} I+ miEy —Ex l + m_
[0118]D為實際平移參數，D1為終端偽平移參數，D2為第二偽平移參數;m為實際尺度參數，Ex、Ey和Ez分別為實際微小旋轉參數叫為終端偽尺度參數，Ex1, Ey1和Ez1分別為終端偽微小旋轉參數。
[0119]轉換模塊403利用七參數轉換法常用的布爾沙模型，可以簡單并快捷地推導計算第二偽轉換參數的轉換模型，能夠在保證精度要求的前提下降低將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數的計算難度，降低轉換模塊303在轉換所述第二偽轉換參數時所需的計算量，減少該步驟的執行時間。
[0120]在一個實施例中，還可以包括:
[0121]修正模塊，用于根據位置坐標查詢并獲得所述位置坐標對應的高程異常值，并根據所述高程異常值對所述位置坐標進行高程異常改正。
[0122]修正模塊根據所述位置坐標查詢該位置坐標處似大地水準面格網插值，并利用所述格網插值計算獲得該位置坐標對應的高程異常值，然后修正模塊根據所述高程異常值對所述位置坐標進行高程異常改正，以提高所述位置坐標的定位精度。
[0123]在位置坐標進行坐標轉換前，通過修正模塊根據位置坐標查詢并獲得所述位置坐標對應的高程異常值，并根據所述高程異常值對所述位置坐標進行高程異常改正，能夠提高所述位置坐標的定位精度，避免了定位誤差在坐標轉換后發生改變從而影響最終地方坐標的準確度。
[0124]一種衛星定位坐標保密轉換系統，包括:用戶終端和服務中心；其中，
[0125]用戶終端，用于向服務中心上傳位置信息，以及根據終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換生成地方坐標，其中所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼；
[0126]用戶終端在開啟后會不斷地上傳位置信息，所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼，所述位置坐標可以是全球定位系統(GNSS)下獲取的定位坐標，所述用戶標識碼可以是設備標識碼、設備唯一編號或者設備內存編號等能夠唯一標識和辨識用戶終端的標識信息。所述位置信息除了包括位置坐標和用戶標識碼外，還可以包括其他信息，例如附近參考站的坐標或者附近參考站的編號等。
[0127]在收到服務中心發送的虛擬坐標和終端偽轉換參數后，用戶終端以終端偽轉換參數為依據利用七參數轉換法的坐標轉換公式對所述虛擬坐標進行坐標轉換即可獲得地方坐標。
[0128]服務中心，用于根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數；
[0129]其中，利用實際轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換能夠生成地方坐標，所述實際轉換參數包括實際平移參數、實際尺度參數以及實際微小旋轉參數，所述終端偽轉換參數包括終端偽平移參數、終端偽尺度參數以及終端偽微小旋轉參數；
[0130]服務中心在獲取所述用戶標識碼之后，首先在數據庫中查詢并獲取由測繪部門提供的用于坐標轉換的實際轉換參數，然后服務中心根據該用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取與該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，所述終端偽轉換參數可以是預先隨機分配，也可以是臨時隨機分配的，還可以對所述終端偽轉換參數設定相應的使用期限，以進一步加強保密效果。
[0131]服務中心，用于通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標；
[0132]其中，利用所述終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換能夠獲得地方坐標；
[0133]服務中心把終端偽轉換參數和實際轉換參數代入預設的轉換模型，通過預設的轉換模型計算第二偽轉換參數，其中，第二偽轉換參數包括第二偽平移參數、第二偽尺度參數以及第二偽微小旋轉參數。
[0134]然后服務中心以該第二偽轉換參數為依據利用七參數轉換法的坐標轉換公式對所述位置坐標進行坐標轉換，使位置坐標轉換成虛擬坐標。
[0135]服務中心，用于將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端。
[0136]在獲得虛擬坐標后，將虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端，服務中心可以將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數編碼為差分電文，然后將所述差分電文發送到用戶終端。
[0137]本發明包括了用戶終端和服務中心，其中用戶終端用于向服務中心上傳位置信息和根據終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換生成地方坐標，服務中心根據所述位置信息從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及對應的終端偽轉換參數，然后根據所述終端偽轉換參數和實際轉換參數計算第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標，將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端。本發明將實際轉換參數分為終端偽轉換參數和第二偽轉換參數，其中終端偽轉換參數用于用戶終端對虛擬坐標進行坐標轉換，而第二偽轉換參數用戶服務中心將位置坐標轉換成虛擬坐標，因此，在坐標轉換的過程當中不涉及實際轉換參數，所以不存在實際轉換參數泄密的風險。在將服務中心所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端的過程當中，即使被非法設備捕獲并破譯，其能獲取的也只是終端偽轉換參數而并非是實際轉換參數，從而避免了實際轉換參數被非法獲取，保證了在坐標轉換過程中實際轉換參數的保密性。
[0138]在一個實施例中，上述服務中心，可以包括:
[0139]所述轉換模型的公式為:A = Zi1=;其中，
l + /--i Ex' - Ey)1 + m Ex - C\
[0140]A\- - Ez\ I + /;/1 Ex ] j A- -Ez I + m Ex 0
Ey\ - Ex \ I+ miEy —Ex l~hm
[0141]D為實際平移參數，D1為終端偽平移參數，D2為第二偽平移參數;m為實際尺度參數，Ex、Ey和Ez分別為實際微小旋轉參數叫為終端偽尺度參數，Ex1, Ey1和Ez1分別為終端偽微小旋轉參數。
[0142]服務中心利用七參數轉換法常用的布爾沙模型，可以簡單并快捷地推導計算第二偽轉換參數的轉換模型，能夠在保證精度要求的前提下降低將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數的計算難度，降低服務中心轉換第二偽轉換參數時所需的計算量，減少該步驟的執行時間。
[0143]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種衛星定位坐標保密轉換方法，其特征在于，包括步驟: 獲取用戶終端上傳的位置信息，其中所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼；根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，其中，利用實際轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換能夠生成地方坐標，所述實際轉換參數包括實際平移參數、實際尺度參數以及實際微小旋轉參數，所述終端偽轉換參數包括終端偽平移參數、終端偽尺度參數以及終端偽微小旋轉參數； 通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標，其中，利用所述終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換能夠獲得地方坐標； 將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端進行坐標轉換獲得地方坐標。
2.根據權利要求1所述的衛星定位坐標保密轉換方法，其特征在于，所述通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數的步驟包括: 所述轉換模型的公式為= 4 '*(Z)-Di): Αι = Α；] '^A ;其中，
\ + m\ Exi —Eyil + m Ex - Ey A\- -Ezi 1 + mi Ex\ ，A = -Ez 1 + m Ex ，
Ey\ -Ex\ 1 + miEy -Ex 1 + m D為實際平移參數，Di為終端偽平移參數，D2為第二偽平移參數;m為實際尺度參數，Ex、Ey和Ez分別為實際微小旋轉參數％為終端偽尺度參數，EXl、Eyi和EZl分別為終端偽微小旋轉參數。
3.根據權利要求1所述的衛星定位坐標保密轉換方法，其特征在于，在所述利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標步驟之前，進一步包括步驟: 根據位置坐標查詢并獲得所述位置坐標對應的高程異常值，并根據所述高程異常值對所述位置坐標進行高程異常改正。
4.一種衛星定位坐標保密轉換方法，其特征在于，包括步驟: 用戶終端向服務中心上傳位置信息，其中所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼；服務中心根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，其中，利用實際轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換能夠生成地方坐標，所述實際轉換參數包括實際平移參數、實際尺度參數以及實際微小旋轉參數，所述終端偽轉換參數包括終端偽平移參數、終端偽尺度參數以及終端偽微小旋轉參數；服務中心通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標，其中，利用所述終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換能夠獲得地方坐標； 服務中心將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端； 用戶終端根據終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換生成地方坐標。
5.根據權利要求4所述的衛星定位坐標保密轉換方法，其特征在于，所述通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數的步驟包括: 所述轉換模型的公式為:D =4—D!); ^ = 4—其中，
I+ mi Ex\ -Eyii + m Ex -Ey Ai = — Ezi I+ mi Exi , A - — Ez I + m Ex ,
Ey1-Ex\ \+ miEy -Ex 1 + m D為實際平移參數，D1為終端偽平移參數，D2為第二偽平移參數;m為實際尺度參數，Ex、Ey和Ez分別為實際微小旋轉參數％為終端偽尺度參數，ExpEy1和Ez1分別為終端偽微小旋轉參數。
6.一種衛星定位坐標保密轉換系統，其特征在于，包括: 接收模塊，用于獲取用戶終端上傳的位置信息，其中所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼； 查詢接收模塊，用于根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，其中，利用實際轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換能夠生成地方坐標，所述實際轉換參數包括實際平移參數、實際尺度參數以及實際微小旋轉參數，所述終端偽轉換參數包括終端偽平移參數、終端偽尺度參數以及終端偽微小旋轉參數； 轉換模塊，用于通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標，其中，利用所述終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換能夠獲得地方坐標； 發送模塊，用于將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端進行坐標轉換獲得地方坐標。
7.根據權利要求6所述的衛星定位坐標保密轉換系統，其特征在于，所述轉換模塊包括: 所述轉換模型的公式為:D2 =./Z1''(D-D!).,沁=其中，
I+ mi Ex1-Eyi1 + m Ex -Ey Αι— — Ezi I + mi Exi ,A= -Ez 1 + m Ex ，
Eyi — Exi I i mEv -Ex I + m D為實際平移參數，D1為終端偽平移參數，D2為第二偽平移參數;m為實際尺度參數，Ex、Ey和Ez分別為實際微小旋轉參數％為終端偽尺度參數，ExpEy1和Ez1分別為終端偽微小旋轉參數。
8.根據權利要求6所述的衛星定位坐標保密轉換系統，其特征在于，還包括: 修正模塊，用于根據位置坐標查詢并獲得所述位置坐標對應的高程異常值，并根據所述高程異常值對所述位置坐標進行高程異常改正。
9.一種衛星定位坐標保密轉換系統，其特征在于，包括:用戶終端和服務中心；其中， 用戶終端，用于向服務中心上傳位置信息，以及根據終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換生成地方坐標，其中所述位置信息包括位置坐標和用戶標識碼； 服務中心，用于根據所述用戶標識碼從數據庫中查詢并獲取實際轉換參數以及該用戶標識碼對應的終端偽轉換參數，其中，利用實際轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換能夠生成地方坐標，所述實際轉換參數包括實際平移參數、實際尺度參數以及實際微小旋轉參數，所述終端偽轉換參數包括終端偽平移參數、終端偽尺度參數以及終端偽微小旋轉參數； 服務中心，用于通過預設的轉換模型將所述終端偽轉換參數和實際轉換參數轉換為第二偽轉換參數，利用所述第二偽轉換參數對所述位置坐標進行坐標轉換生成虛擬坐標，其中，利用所述終端偽轉換參數對所述虛擬坐標進行坐標轉換能夠獲得地方坐標； 服務中心，用于將所述虛擬坐標和終端偽轉換參數發送至用戶終端。
10.根據權利要求6所述的衛星定位坐標保密轉換系統，其特征在于，所述服務中心包括: 所述轉換模型的公式為:=馮1 ? -叫；A2 = J ;其中，
l + mi Ex1-Eyi1 + m Ex -Ey A\— — Ezi 1 + mi Exi ，A = - Ez 1 + m Ex ，
Ey1-Exi l + miEy -Ex 1 + m D為實際平移參數，Di為終端偽平移參數，D2為第二偽平移參數;m為實際尺度參數，Ex、Ey和Ez分別為實際微小旋轉參數％為終端偽尺度參數，EXl、Eyi和EZl分別為終端偽微小旋轉參數。
【文檔編號】G01S19/35GK104297770SQ201410477939
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2014年9月18日
【發明者】潘國富 申請人:廣州中海達衛星導航技術股份有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
