一种定位方法、系统及路灯

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种定位方法、系统及路灯。

背景技术

随着科技的发展，人们对于位置信息的需求越来越大，进而出现了导航定位系统。全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)，指的是所有的卫星导航系统，包括GPS(Global Positioning System)、北斗卫星导航系统等等。用户终端通过接收导航卫星系统发射的导航信号，可以进行定位。然而，由于在定位的过程中存在伪距测量误差，导致导航卫星系统定位的精度较低。

发明内容

本发明实施例提供一种定位方法、系统及路灯，以解决现有在定位的过程中存在伪距测量误差，导致导航卫星系统定位的精度较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种定位方法，应用于第一路灯，所述方法包括：

接收用户终端发送的原始位置观测数据，其中，所述用户终端与所述第一路灯之间的距离满足预设条件；

接收服务器发送的所述第一路灯所在网格的网格差分修正数据；

依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果。

可选的，所述依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果，包括：

在所述第一路灯的当前解算任务量小于解算任务量阈值的情况下，依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果；

所述方法还包括：

在所述第一路灯的当前解算任务量大于或等于解算任务量阈值的情况下，将所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据发送至第二路灯，以使所述第二路灯依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果；

接收所述第二路灯发送的所述定位结果。

可选的，所述第二路灯与所述第一路灯位于同一网格内；

所述第二路灯距离所述第一路灯的距离最近，或者，所述第二路灯为所述第一路灯所在网格内当前解算任务量最少的路灯。

可选的，所述接收用户终端发送的原始位置观测数据，包括：

接收所述用户终端发送的定位授权请求；

对所述用户终端进行定位鉴权，在定位鉴权通过的情况下，接收用户终端发送的原始位置观测数据。

可选的，所述定位结果为GGA数据；

所述方法还包括：

在所述用户终端具备GGA数据解析能力的情况下，向所述用户终端发送所述GGA数据；

在所述用户终端不具备GGA数据解析能力的情况下，对所述GGA数据进行解析，向所述用户终端发送所述GGA数据的解析结果。

第二方面，本发明实施例提供了一种定位系统，所述定位系统包括服务器、用户终端及至少一个路灯，所述至少一个路灯包括第一路灯，所述用户终端与所述第一路灯之间的距离满足预设条件；

所述第一路灯用于接收所述用户终端发送的原始位置观测数据，并接收服务器发送的所述第一路灯所在网格的网格差分修正数据；

所述第一路灯还用于依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果。

可选的，所述服务器用于接收基准站发送的基准站观测数据，并依据所述基准站观测数据确定多个网格中每个网格的网格差分修正数据；

所述服务器用于向目标路灯发送所述目标路灯所在网格的网格差分修正数据，所述目标路灯为所述至少一个路灯中的任意一个路灯。

可选的，所述第一路灯设置有有源天线单元，所述第一路灯用于通过所述有源天线单元接收所述用户终端发送的原始位置观测数据，并通过所述有源天线单元接收服务器发送的所述第一路灯所在网格的网格差分修正数据。

第三方面，本发明实施例提供了一种路灯，所述路灯为第一路灯，其特征在于，所述路灯包括：

第一接收模块，用于接收用户终端发送的原始位置观测数据，其中，所述用户终端与所述第一路灯之间的距离满足预设条件；

第二接收模块，用于接收服务器发送的所述第一路灯所在网格的网格差分修正数据；

解算模块，用于依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果。

可选的，所述解算模块具体用于：

在所述第一路灯的当前解算任务量小于解算任务量阈值的情况下，依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果；

所述解算模块还用于：

在所述第一路灯的当前解算任务量大于或等于解算任务量阈值的情况下，将所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据发送至第二路灯，以使所述第二路灯依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果；

接收所述第二路灯发送的所述定位结果。

可选的，所述第二路灯与所述第一路灯位于同一网格内；

所述第二路灯距离所述第一路灯的距离最近，或者，所述第二路灯为所述第一路灯所在网格内当前解算任务量最少的路灯。

可选的，所述第一接收模块具体用于：

接收所述用户终端发送的定位授权请求；

对所述用户终端进行定位鉴权，在定位鉴权通过的情况下，接收用户终端发送的原始位置观测数据。

可选的，所述定位结果为GGA数据；

所述解算模块还用于：

在所述用户终端具备GGA数据解析能力的情况下，向所述用户终端发送所述GGA数据；

在所述用户终端不具备GGA数据解析能力的情况下，对所述GGA数据进行解析，向所述用户终端发送所述GGA数据的解析结果。

第四方面，本发明实施例提供一种路灯，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现第一方面所述的定位方法的步骤。

第五方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的定位方法的步骤。

本发明实施例中，接收用户终端发送的原始位置观测数据，其中，所述用户终端与所述第一路灯之间的距离满足预设条件；接收服务器发送的所述第一路灯所在网格的网格差分修正数据；依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果。这样，依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据得到所述用户终端的定位结果，能够提高导航卫星系统定位的精度；且将位置解算任务设置在路灯侧，能够降低用户终端的工作负荷及功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种定位方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种定位系统的结构示意图之一；

图3是本发明实施例提供的一种定位系统的结构示意图之二；

图4是本发明实施例提供的一种路灯的结构示意图之一；

图5是本发明实施例提供的一种路灯的结构示意图之二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

本发明实施例提供一种定位方法、系统及路灯，以解决现有在定位的过程中存在伪距测量误差，导致导航卫星系统定位的精度较低的问题。

参见图1，图1是本发明实施例提供的一种定位方法的流程图，用于第一路灯，如图1所示，所述方法包括以下步骤：

步骤101、接收用户终端发送的原始位置观测数据，其中，所述用户终端与所述第一路灯之间的距离满足预设条件。

其中，用户终端可以包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载移动终端、可穿戴设备、以及计步器等。用户终端可以作为移动站，原始位置观测数据可以为用户终端观测的GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)数据。第一路灯与用户终端的距离可以小于预设距离；或者第一路灯可以是多个路灯中与用户终端的距离最近的路灯；或者，第一路灯可以是多个路灯中与用户终端的距离小于预设距离，且解算任务量最少的路灯，等等，本实施例对预设条件不进行限定。

需要说明的是，用户终端的数据可以为一个或多个。用户终端可以为如下至少一项：第一用户终端、第二用户终端、第三用户终端。其中，第一用户终端可以是基于北斗卫星导航系统和/或全球定位系统能够进行辅助定位的多源融合定位设备，支持储存数据、对讲、报警等功能。第一用户终端的外置天线能够解决部分遮挡环境下卫星信号接收问题，双模单频保障，可实现连续可靠的辅助定位功能。第二用户终端可以是不具有GGA解析模块的用户终端，如手机、平板电脑等，第二用户终端具有高精度位置数据的数据需求，如经纬度等。第三用户终端可以是具有GGA解析模块的用户终端，如手机、平板电脑等，能够直接接收包含高精度位置数据的GGA数据并进行解析，同时可能具有UTC(Universal TimeCoordinated，协调世界时)时间、定位质量判定、使用卫星数量或海拔高度等数据需求。GGA，全称为GPGGA，是GPS数据输出格式语句，该语句包括17个字段，该17个字段包括语句标识头，世界时间，纬度，纬度半球，经度，经度半球，定位质量指示，使用卫星数量，HDOP-水平精度因子，椭球高，高度单位，大地水准面高度异常差值，高度单位，差分GPS数据期限，差分参考基站标号，校验和结束标记。

步骤102、接收服务器发送的所述第一路灯所在网格的网格差分修正数据。

其中，可以依据所述基准站观测数据将地理位置划分为多个网格，每个网格可以对应一个网格差分修正数据，网格差分修正数据可以是该网格的差分修正数据，通过网格差分修正数据与原始位置观测数据进行位置解算，可以得到用户终端的定位结果。所述服务器可以用于接收基准站发送的基准站观测数据，并依据所述基准站观测数据确定多个网格中每个网格的网格差分修正数据；所述服务器用于向目标路灯发送所述目标路灯所在网格的网格差分修正数据，所述目标路灯为所述至少一个路灯中的任意一个路灯。示例地，基准站可以为CORS(Continuously Operating Reference Stations，连续运行参考站)基准站。CORS基准站主要负责北斗卫星信号的捕获、跟踪、采集与传输，以及设备数据完好性监测，含有高精度大地测量型接收机、抑径天线、不间断电源等。

一种实施方式中，上述服务器可以为云平台服务器，该服务器的功能主要包括基准站观测数据RTK(Real-Time Kinematic，实时动态载波相位差分)解算、平台网关与协议适配、系统管理与维护、服务的生成与用户管理等。通过计算机、网络设备、数据通信设备、电源设备等实现原始定位信息(基准侧)的RTK解算。该服务器的主要目的是支撑分布式、跨平台，高可靠的基于边缘RTK解算与播发能力及位置计算的自动驾驶辅助定位系统。

另外，基准站可以接收北斗卫星导航系统和/或全球定位系统发送的卫星导航数据，并将卫星导航数据通过存储打包方式形成基准站观测数据，向服务器发送基准站观测数据。

上述北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并且具备短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度为分米、厘米级别，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。

上述全球定位系统(Global Positioning System，GPS)是一种以人造地球卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统，它在全球任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。

步骤103、依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果。

其中，依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行差分解算，可以得到所述用户终端的定位结果。所述用户终端的定位结果可以是GGA数据。对于第一用户终端，可以向管理所述第一用户终端的管理平台发送第一用户终端的GGA数据或GGA数据的解析结果；对于第二用户终端，可以对GGA数据进行解析，向第二用户终端发送所述GGA数据的解析结果；对于第三用户终端，可以向第三用户终端发送第三用户终端的GGA数据。

需要说明的是，第一路灯可以为多功能路灯，在该多功能路灯上可以部署基站及边缘解算平台，该基站可以为5G基站或4G或其他移动通信基站。

作为一种具体的实施方式，定位方法可以应用于定位系统，如图2所示，定位系统可以包括导航系统11，基准站12，服务器13，多功能路灯14，用户终端15，管理平台16。基准站12接收导航系统11的卫星导航数据，向服务器13发送基准观测数据，服务器13向多功能路灯14发送网格差分修正数据，多功能路灯14接收用户终端15发送的原始位置观测数据，依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果，向用户终端或管理所述用户终端的管理平台发送所述用户终端的定位结果。

另外，基准站12可以为CORS基准站，如图3所示，CORS基准站包括高精度大地测量型接收机、抑径天线、不间断电源及观测数据发送模块；服务器13可以为核心云平台，核心云平台可以包括RTK解算模块及数据收发管理模块，数据收发管理模块接收观测数据发送模块发送的基准观测数据；多功能路灯14以工频交流电为工作能源，能够承载5G基站及边缘解算平台的部署作业。具体的，可以在其最上端部署5G基站的有源天线单元(ActiveAntenna Unit，AAU)，中部设备箱内部署市电电源、高精位置解算模块、解算容量判定模块、GGA解算模块与定位服务鉴权模块等，进一步的，还可将5G基站的基带处理单元或分布式单元DU部署在设备箱内。为实现照明功能，可以在第一路灯的高杆延伸一或多侧部署一至多个LED灯，提供道路或区域照明。5G基站接收数据收发管理模块发送的网格差分修正数据，向用户终端15的移动数据收发模块发送定位结果。

上述5G基站可以是指5G公用移动通信基站，在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与终端之间进行信息传递的无线电收发信节点。一种实施方式中，可以将信号基带处理部分、信号射频处理部分及天线部署在路灯侧。

上述边缘解算平台能够根据网格差分修正数据和用户终端发送的原始位置观测数据进行差分解算，最终生成用户终端的高精度定位结果。该高精度定位结果可以通过GGA数据表征。进一步的，针对该GGA数据，可以按需在边缘解算平台进行解析，生成如经纬度等简单信息。通过5G移动通信链路传输回用户终端，或是通过有线方式(如光纤)传输至特殊场景的管理平台，例如港口TOS系统、智慧煤矿平台、工业互联网范畴内的智慧园区内管理平台等其他具备高精度定位需求的工业园区等。

需要说明的是，采用将多功能路灯的边缘解算平台与特殊或封闭场景下的管理平台通过有线方式相连接，达到满足归一化管理用户高精位置的业务需求，避免无线传输数据链路受到干扰、波动、衰减的可能性，降低通讯协议与数据接口的复杂度，提高高精度定位业务稳定性、安全性与实用性。

一种实施方式中，服务器可以为核心云平台，第一路灯可以为多功能路灯，用户终端可以包括第一用户终端、第二用户终端及第三用户终端。第一用户终端为用户终端A，第二用户终端为用户终端B，第三用户终端为用户终端C。对于用户终端A、B、C而言，其原始位置观测数据通过与多功能路灯的5G基站建立的移动通讯链路进行传输，因此，用户终端A、B、C监听到的5G无线信号强度最大的路灯，就是与用户终端相对距离最短的路灯。当用户终端A、B、C需要使用高精度定位服务时，与其相对距离最短的路灯，即第一路灯首先与用户终端A、B、C建立通信。如图3所示，用户终端A包括移动数据收发模块、储存芯片及实时跟踪模块；用户终端B包括移动数据收发模块、储存芯片及实时跟踪模块；用户终端C包括移动数据收发模块、储存芯片、实时跟踪模块及GGA解析模块。

具体的，定位方法可以包括如下过程：

导航系统将卫星导航数据分别下发给CORS基准站的大地测量型接收机与用户终端A、用户终端B及用户终端C的实时跟踪模块，导航系统可以为北斗卫星导航系统，或者全球定位系统，或者格洛纳斯导航系统或者伽利略导航系统等等；

CORS基准站将观测到的卫星导航数据通过存储打包的方式，形成原始的基准站观测数据，发送至核心云平台的数据收发管理模块；

用户终端A、用户终端B及用户终端C分别通过实时跟踪模块获取卫星导航数据，并通过无线方式将移动站观测的原始位置观测数据发送给部署在多功能路灯上的5G基站；同时，用户终端B及用户终端C还向部署在多功能路灯上的边缘解算平台的定位服务鉴权模块发送授权请求；用户终端B还向边缘解算平台发送GGA解析请求；

核心云平台对来自CORS基准站观测到的基准站观测数据进行存储与分类管理，根据网格划分进行RTK解算生成网格差分修正数据，向各个网格内的多功能路灯的边缘解算平台播发对应的网格差分修正数据；

5G基站将分别接收到的用户终端A、用户终端B及用户终端C的原始位置观测数据，经信号射频处理单元解调后形成数字信号，传输至部署在多功能路灯上的边缘解算平台，5G基站所在的路灯为距离用户终端A、B及C最近的路灯；

边缘解算平台接收到用户终端A发送的原始位置观测数据和核心云平台解算生成的网格差分修正数据，依据原始位置观测数据及网格差分修正数据进行位置解算，生成用户终端A的GGA数据，直接通过有线方式(如光纤)传输至管理平台；

边缘解算平台接收到用户终端B的定位授权请求并进行定位鉴权，若鉴权失败，则拒绝该定位授权请求；若定位鉴权通过，则接收用户终端B的原始位置观测数据；由于在解算任务开始前接收到用户终端B的GGA解析请求，因此，边缘解算平台依据网格差分修正数据与用户终端B的原始位置观测数据进行位置解算，生成用户终端B的GGA数据，并在自身的GGA解析模块生成用户终端B的高精位置数据，由5G基站的信号基带处理单元调制在5G载波上，依托有源天线单元与移动通信数据链路以无线方式传输回用户终端B；

边缘解算平台接收到用户终端C的定位授权请求并进行定位鉴权，若鉴权失败，则拒绝该定位授权请求；若定位鉴权通过，则接收用户终端C的原始位置观测数据；边缘解算平台依据网格差分修正数据与用户终端C的原始位置观测数据进行位置解算，生成用户终端C的GGA数据，由5G基站的信号基带处理单元调制在5G载波上，依托有源天线单元与移动通信数据链路以无线方式传输回用户移动终端C。

本实施例中，采用将路灯的照明作用、5G基站的部署和高精度边缘解算平台相结合的方案，达到将基础设施、IT与无线领域有机结合，从而实现特殊或封闭场景下的高精度定位，且能够达到业务低时延、高稳定、强安全的技术效果；采用边缘计算技术，将高精度位置解算作业模块移至特殊或封闭场景边缘侧，且同一网格内部署多个边缘解算平台的方案，达到降低用户终端工作负荷、功耗及成本，并且能够达到无线传输过程低时延、高稳定、强安全的技术效果。

需要说明的是，相关技术中的多功能或智慧路灯，大多数是采用太阳能供电，对于高精度定位业务而言，很大概率无法满足其24小时不间断供电需求，因此还需要额外的储能电芯，普适性与实用性较低；且高精度定位服务需要满足一定程度的风险保障，避免因其故障而导致无法提供端到端的业务场景服务，利用太阳能供电的路灯则很难降低无法提供服务的风险。本实施例采用工频交流电作为能源，大大提高了高精度定位业务的普适性、稳定性与安全性，并且还降低了运维风险。

相关技术中，在高精度定位领域普遍采用路灯作为基准观测站，或是承担差分修正数的生成与播发工作，具体高精位置解算过程则在移动站侧发生，这会增加用户终端的工作负荷与功耗，导致用户终端的成本与故障概率增加。本实施例中将位置解算任务设置在路灯侧，不仅减轻了用户终端的工作负荷、功耗，且将位置解算任务分配至同一网格内的不同路灯，同时还可以为边缘解算平台设置解算任务量阈值，对边缘解算平台也不会造成过多的工作负荷；路灯之间还能够相互联网通讯、互为备份，充分利用了路灯作为普适的照明基础设施的特点，与高精度定位场景结合，大大提高了该场景下业务流程的稳定性与安全性。

相关技术中，通过边缘计算技术实现位置解算，但若单独将位置解算作业移至到边缘侧，或是与MEC(Mobile Edge Computing，移动边缘计算)平台相结合成为一个应用，均不具有普遍性与实用性，且不具备容灾备份的能力，无法满足多元场景下的高精度定位业务需求。本实施例中的多功能路灯，能够充分将基础设施领域、无线领域与IT领域有机结合，且面对特殊的需要将移动站进行归一化管理的场景，本实施例中的多功能路灯还能以稳定的有线方式与该场景的管理平台连接，减少了各类位置数据在无线传输时遭遇的干扰、衰减、波动等情况；同时，还考虑到特殊场景内用户移动站种类不一，高精度位置数据播发涉及到的多种传输协议或数据接口，可以设置GGA解析请求判定机制、统一接口有线接入等方式，能够较好地解决特殊场景下的需求。

本发明实施例中，接收用户终端发送的原始位置观测数据，其中，所述用户终端与所述第一路灯之间的距离满足预设条件；接收服务器发送的所述第一路灯所在网格的网格差分修正数据；依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果。这样，依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据得到所述用户终端的定位结果，能够提高导航卫星系统定位的精度；且将位置解算任务设置在路灯侧，能够降低用户终端的工作负荷及功耗。

可选的，所述依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果，包括：

在所述第一路灯的当前解算任务量小于解算任务量阈值的情况下，依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果；

所述方法还包括：

在所述第一路灯的当前解算任务量大于或等于解算任务量阈值的情况下，将所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据发送至第二路灯，以使所述第二路灯依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果；

接收所述第二路灯发送的所述定位结果。

其中，通过第一路灯的当前解算任务量可以确定第一路灯当前是否有能力进行位置解算。第一路灯的当前解算任务量小于解算任务量阈值，可以表征第一路灯当前有能力进行位置解算；第一路灯的当前解算任务量大于或等于解算任务量阈值，可以表征第一路灯当前进行位置解算的能力较为紧张。

一种实施方式中，解算任务量阈值可以为第一路灯的最大解算任务量，或者可以为第一路灯的最大解算任务量的80％，或者90％等等，本实施例对此不进行限定。第一路灯的最大解算任务量表征第一路灯的最大解算能力，由第一路灯的硬件性能参数所决定。例如，第一路灯的最大解算任务量为n，解算任务量阈值为0.8n。

一种实施方式中，所述第二路灯与所述第一路灯位于同一网格内；

所述第二路灯距离所述第一路灯的距离最近，或者，所述第二路灯为所述第一路灯所在网格内当前解算任务量最少的路灯。

一种实施方式中，第一路灯的边缘解算平台判断自身解算任务量是否超过阈值α，如果未超过，则依据原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算；如果超过，则将原始位置观测数据及网格差分修正数据打包，通过上层交换机传输至同一网格的其余空闲多功能路灯进行位置解算。进一步地，当某个边缘解算平台自身解算任务量超过阈值α时，可以将所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据发送至第二路灯，以使所述第二路灯依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果，从而将位置解算任务转发至第二路灯进行处理。该位置解算任务转发的控制策略可以参考如下三种方式中的任意一种：

第一种方式，将该位置解算任务转发至同网格内相对位置最近的路灯，即第二路灯，该第二路灯进行解算任务之前，可以先判定自身解算任务量是否超过阈值β，如果未超过，则在第二路灯解算后将GGA数据或高精度位置数据传输至第一路灯，由第一路灯传输至用户终端；如果超过，则重复此步骤，将打包数据发送至除第一路灯外与第二路灯最近的其他路灯，打包数据可以包括原解算任务的原始位置观测数据及网格差分修正数据、GGA解析请求等，解算完成后该路灯将GGA数据或高精度位置数据回传至第一路灯，第一路灯再将GGA数据或高精度位置数据传输至用户终端；

第二种方式，该位置解算任务调度由管理平台进行，即管理平台能够实时监控各多功能路灯的边缘解算平台的解算任务量，将该位置解算任务自动分配给同网格内最近或解算任务量最少的路灯；

第三种方式，该位置解算任务调度由服务器执行，即服务器能够实时监控各多功能路灯的边缘解算平台的解算任务量，将该位置解算任务自动分配给同网格内最近或解算任务量最少的路灯。

一种实施方式中，在所述第一路灯的当前解算任务量大于或等于解算任务量阈值的情况下，第一路灯将原始位置观测数据及网格差分修正数据与第一路灯的特征值编号发送至距第一路灯最近的第二路灯进行解算；若第二路灯的当前解算任务量大于或等于解算任务量阈值，则第二路灯将所述原始位置观测数据及网格差分修正数据与第二路灯的特征值编号发送至除第一路灯外距第二路灯最近的第三路灯进行解算，以此类推。上述发送模式可以通过有线方式传输，且每一个路灯都可以具有精确坐标与特征值编号，从而较易获取同网格内各路灯之间的相对距离，以及两个以上的相邻路灯解算任务超负荷的特殊情况下，解算任务能够顺利地派发至其余的同网格内的多功能路灯的边缘解算平台。

需要说明的是，可以为每一个路灯配备边缘解算平台以及5G接入网设备，从而在用户终端开机后，能够按照现有移动通信规则进行用户注册。在本实施例中，所有的网联路灯接收到的解算任务以及服务的用户对象，可以默认为处于同一区域核心网内，因此当任一用户终端注册成功后，无论其移动至哪个位置，都无需考虑漫游或重新注册等情况，其用户信息将会在移动通信核心网相应网元中备份，而不必为每次通讯请求进行全网广播或寻呼。

另外，当用户终端的定位解算任务完成后，路灯可以通过无线方式将GGA数据或高精度位置数据回传至用户终端，该过程可能发生移动通信小区切换以及高精度定位跨网格传输。当用户终端发生移动时，从一个通信小区切换至另一个通信小区，其切换规则遵循接收信号载波电平判定的软切换规则，即当信号载波电平低于设定的门限电平，则发生切换；当用户终端发生移动时从一个网格切换至另一个网格，由于每一个路灯都配备有边缘解算平台以及5G接入网设备，容易理解，此时也发生了小区切换，因此建立数据链路的规则与移动通讯小区切换规则一致，区别在于接收到的网格差分修正数据会不一致。

需要说明的是，当解算任务量阈值为α的第一路灯服务于用户终端且超出作业负荷，并将位置解算任务转发至解算负荷未满的第二路灯时，可以一并发送第一路灯的特征值编号或精确坐标，此过程体现在网络应用层。因此当第二路灯帮助第一路灯解算完成后，可以根据特征值编号或精确坐标，将GGA数据或高精度位置数据通过有线方式回传至第一路灯，该第一路灯再通过无线方式将GGA数据或高精度位置数据发送给用户终端。若第一路灯和第二路灯服务于某个管理平台下的用户终端，则位置解算任务转移时可以发送一个直接回传至管理平台的指令，这样，位置解算任务完成后，GGA数据或高精度位置数据可不用回传至第一路灯与用户终端，第二路灯可以直接向管理平台发送用户终端的GGA数据或高精度位置数据。

另外，当解算任务量阈值为α的第一路灯服务于用户终端且超出作业负荷，并将位置解算任务转发至解算负荷未满的第二路灯进行解算，或是位置解算任务回传的过程中，用户终端已经移动至另一小区或网格时，面对这类极端情况，由于高精度定位过程中用户终端发送、接收位置信号的过程相对独立，且频次通常为1秒左右，因此极端情况发生的概率极低，且在现有技术中跨网格差分修正数的播发与解算对精度影响极小，因此解算结果回传至第一路灯后，若因为用户终端已和其他接入网设备建立通讯导致无法建立有效通讯链路，则可以将解算结果直接丢弃。用户终端在新小区或新网格内按照上述过程重新接受高精度定位服务。

一种实施方式中，由于全部多功能路灯的边缘解算平台均可能为用户终端服务，所以全部多功能路灯都将通过有线方式与特殊或封闭场景的管理平台互联，该管理平台用于管理用户终端。因此，用户终端的粗略位置、每一个多功能路灯的工作负荷、精确坐标都易于可视化地呈现在管理平台上，其中，用户终端的粗略位置在接受一次高精度定位服务后显示为高精位置。但是，由管理平台侧参与位置解算任务的调度工作，依旧需要对多功能路灯进行阈值设定，多功能路灯的边缘解算平台也需具备打包数据、转发等功能。管理平台参与调度工作的实现方式有如下两种：

第一种方式，当解算任务量阈值为α的第一路灯工作负荷已超出设定值时，第一路灯不再将位置解算任务转发至距自身最近的路灯，因为距第一路灯最近的路灯可能即将满负荷或者已经满负荷，因此管理平台会在第一路灯将位置解算任务转发之前，通过内部数据检索进行实时决策，向第一路灯下发将位置解算任务转发至工作负荷量较小的同网格内较近路灯的指令。实际上，跨网格也可满足该需求，因为位置解算任务中所包含的网格差分修正数据与原始位置观测数据等业务数据均来自于原网格。在该方式下，路灯不再具有自动转发的功能，而是必须等待管理平台下发调度指令，才能够将位置解算任务转发出去；

第二种方式，可以给管理平台设定模型与算法，计算出用户终端与路灯间的距离和路灯工作负荷之间的关系，主动或被动得出最优解，决定任一用户终端的位置解算任务由哪一个路灯来进行，该方法涉及复杂的建模、算法和变量设置。作为一个简单的示例：如解算任务量阈值为α的第一路灯实时位置解算任务量已达到0.7α，则管理平台也会向其下达位置解算任务转发的指令，转发至同网格内相对距离最近或解算任务量最少的路灯；若同一网格内50％以上的路灯位置解算任务量达到自身的70％，则可以将下发位置解算任务转发指令的单个路灯解算任务量阈值判定标准设定为自身的80％，以此类推，便可动态地平衡同网格内所有边缘解算平台的工作负荷，提升资源利用率，降低设备功耗与故障风险。

需要说明的是，以服务器为核心云平台为例，由于全部多功能路灯的边缘解算平台均可能接收到核心云平台所播发的网格差分修正数据，所以全部多功能路灯都可以通过有线或无线方式与核心云平台互联。若核心云平台参与调度工作，则可以参考管理平台参与调度工作的两种实现方式进行调度工作，此处不再赘述。值得注意的是，如果核心云平台参与调度工作，可以通过有线方式与各网格的路灯相连，增强系统稳定性；若通过无线方式相连，则可以保留各个路灯的自转发功能，保障自身在由于无线通讯链路波动或中断情况下，接收不到核心云平台的调度转发指令，则能够由路灯自转发位置解算任务实现任务调度。

进一步的，可以由核心云平台和管理平台统一进行任务调度。示例地，可以由核心云平台执行一部分调度任务优化功能，如根据路灯实施工作情况，在调度任务转发前向即将执行位置解算任务的跨网格路灯播发用户终端所在网格的网格差分修正数据。并由管理平台下达一部分调度任务转发指令，此时原路灯只需转发用户终端粗略位置即可，从而增强系统鲁棒性与可扩展性。

特别地，定位方法可以应用于定位系统，该定位系统可以是高精度定位边缘解算场景的路灯辅助定位系统，能够根据自身或平台能力进行负载均衡和解算任务转移，无须对大网分流策略进行修改，也不依赖中心节点，用户终端的原始位置观测数据可在联网路灯之间互传。通过专线传输保证信息安全的同时，位置解算任务转移时延少于通过云端转移位置解算任务的时延，适合高精度定位时延敏感型业务。

需要说明的是，第一路灯将所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据发送至第二路灯，以使所述第二路灯依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果，即第一路灯将位置解算任务转发至第二路灯，第一路灯作为源路灯，第二路灯作为目标路灯。关于源路灯的数据传输至目标路灯路由的具体实现可以如下：边缘解算平台具有数据互联端口，由专线连接，当接收到需要转移的位置解算任务时，源路灯通过该端口专线将原始位置观测数据，例如移动站原始观测GNSS数据，以及网格差分修正数据、特征值编号等数据打包转发至目标路灯。如果特征值编号指示的是源路灯的IP(Internet Protocol，网络协议)地址，则其路由转发可以遵循以下规则：

(a)网格差分修正数据和原始位置观测数据由多功能路灯的边缘解算平台接收，若源路灯的当前解算任务量小于解算任务量阈值，则由源路灯正常解算并播发至用户终端或管理平台；若源路灯的当前解算任务量大于或等于解算任务量阈值，则维护IP映射关系表：源IP(会话分配的用户终端IP)---源路灯IP地址(会话分配的路灯IP)---目标路灯IP地址(距离最短的相邻路灯或优化调度策略下分配的路灯IP)；将源IP地址替换为源路灯IP地址，目标地址替换为目标路灯IP地址，通过专线端口发送；

(b)目标路灯通过专线端口接收数据包后判定，若目标路灯的当前解算任务量小于解算任务量阈值则正常解算，之后执行(c)；否则迭代执行(a)，将目标路灯作为源路灯；

(c)数据回传：源路灯通过专线端口接收目标路灯回传的数据包，根据之前维护的映射关系替换目标IP地址，判断目标IP地址属于管理平台IP还是用户终端IP，若为管理平台IP，则继续由专线端口回传，若目标IP地址为用户终端IP，则将目标IP地址替换为移动终端IP后，由5G接入网执行常规移动通信策略发送至核心网5G网元并播发至用户终端。

特别地，同一网格内仅有一个多功能路灯且该路灯的边缘解算平台的解算任务容量已满，或是所有多功能路灯的边缘解算平台均超出自身解算任务容量，这两种情况发生的概率极低，可以通过任务量优先级排序、跨网格解算、备份机制等解决，此处不作赘述。

本实施例中，采用将路灯通过上层交换机联网，并根据路灯的当前解算任务量判断是否对位置解算任务进行转移，达到避免同一个边缘解算平台出现偶发性的超负荷工作而导致的系统崩溃，降低其故障风险与运维成本，同时增加其容灾备份能力。

该实施方式中，通过设定解算任务量阈值，能够实时根据解算作业量，将繁忙场景的位置解算工作分配给较为空闲的路灯，避免数据链路拥塞，保障高精度定位业务的流畅性。

可选的，所述接收用户终端发送的原始位置观测数据，包括：

接收所述用户终端发送的定位授权请求；

对所述用户终端进行定位鉴权，在定位鉴权通过的情况下，接收用户终端发送的原始位置观测数据。

一种实施方式中，第一路灯可以接收用户终端发送的定位授权请求，对所述用户终端进行定位鉴权，在定位鉴权失败的情况下，拒绝为用户终端提供定位服务；在定位鉴权通过的情况下，接收用户终端发送的原始位置观测数据及GGA解析请求；第一路灯判定当前解算任务量与解算任务量阈值的关系，在所述第一路灯的当前解算任务量大于或等于解算任务量阈值的情况下，将所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据发送至第二路灯，以使所述第二路灯依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果；在所述第一路灯的当前解算任务量小于解算任务量阈值的情况下，依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的GGA数据，对所述GGA数据进行解析，向所述用户终端发送所述GGA数据的解析结果。

需要说明的是，在本实施例中，定位鉴权一般指偶然的、非长期的、临时的高精度定位服务权限鉴别，即用户终端A一般被理解为特殊或封闭场景内统一管理的移动站，因此默认具有享受长期的、非临时的定位服务权限；若该特殊或封闭场景内新增或减少统一管理的移动站，一般会为该类用户终端单独开通或取消长期的、非临时的定位服务权限。

本实施例中，通过对用户终端进行定位鉴权，能够对普通用户和高精度定位服务用户做出区别，区分高精度定位数据与通讯服务数据，避免数据混杂、信道拥塞、资源浪费与用户终端非法接入，降低边缘解算平台计算负荷，提高高精度定位服务效率与安全性。

可选的，所述定位结果为GGA数据；

所述方法还包括：

在所述用户终端具备GGA数据解析能力的情况下，向所述用户终端发送所述GGA数据；

在所述用户终端不具备GGA数据解析能力的情况下，对所述GGA数据进行解析，向所述用户终端发送所述GGA数据的解析结果。

需要说明的是，第一路灯可以向所述用户终端发送所述GGA数据；或者，对所述GGA数据进行解析，向所述用户终端发送所述GGA数据的解析结果；或者，向管理所述用户终端的管理平台发送所述GGA数据或者所述GGA数据的解析结果。从而能够按需决定是否解析生成的GGA数据，也能够在特殊场景中，按需决定哪些数据传输至外来的、临时的移动站，哪些数据传输至统一的管理平台进行存储或作为调度决策的依据。管理平台可以是部分特殊或封闭场景的数据管理平台，如港口TOS系统、智慧煤矿平台等，其包含高精度位置数据的存储、管理功能，并进一步根据这些数据进行业务调度与决策。管理平台可以设置固定的数据协议与接口，通过有线方式与多功能路灯连接进行单向或双向的通信。

该实施方式中，在所述用户终端具备GGA数据解析能力的情况下，向所述用户终端发送所述GGA数据；在所述用户终端不具备GGA数据解析能力的情况下，对所述GGA数据进行解析，向所述用户终端发送所述GGA数据的解析结果，能够适应不同功能与种类的用户终端，提供不同用户终端所需的数据类型，从而能够广泛使用，具有较好的通用性。

本发明实施例还提供了一种定位系统，所述定位系统包括服务器、用户终端及至少一个路灯，所述至少一个路灯包括第一路灯，所述用户终端与所述第一路灯之间的距离满足预设条件；

所述第一路灯用于接收所述用户终端发送的原始位置观测数据，并接收服务器发送的所述第一路灯所在网格的网格差分修正数据；

所述第一路灯还用于依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果。

可选的，所述服务器用于接收基准站发送的基准站观测数据，并依据所述基准站观测数据确定多个网格中每个网格的网格差分修正数据；

所述服务器用于向目标路灯发送所述目标路灯所在网格的网格差分修正数据，所述目标路灯为所述至少一个路灯中的任意一个路灯。

可选的，所述第一路灯设置有有源天线单元，所述第一路灯用于通过所述有源天线单元接收所述用户终端发送的原始位置观测数据，并通过所述有源天线单元接收服务器发送的所述第一路灯所在网格的网格差分修正数据。

需要说明的是，相关技术中利用路灯作为参照物，将路灯已知的精确位置通过无线方式发送至接收端，接收端利用接受到的无线信号判断与信号源之间的距离关系，然后获得自身位置，即利用与路灯的相对位置来定位。这种方式的无线信号传输极易受到外界干扰，路灯与移动站接收端距离较远时，无线信号的衰减较大，使得定位稳定性与精度不高。

相关技术中，在部分园区、矿场、港口等特殊、封闭的环境，多功能路灯可以提供如智能照明、无线热点、电子广告、智能充电桩、安防监控、广播以及融合定位等多种功能，其中融合定位指利用蓝牙或是通过WIFI位置指纹等方法进行辅助定位。其中蓝牙定位需要部署蓝牙信标，因此需要新建蓝牙网络，相比之下网络建设、维护的成本需要增加不少，且蓝牙用于室外定位易受到其他无线电波的干扰，定位精度不高；而WIFI定位则对位置地图的工作量比较大，WIFI定位是获取相对坐标，即移动站相对于WIFI基站或AP(Access Point，接入点)的坐标，WIFI基站或AP变动后都需要对地图进行修正；再次，WIFI定位的缺陷是WIFI基站或AP的质量不稳定，导致定位精度无法得到有效的保证。

相关技术中，根据路灯所在位置划分网格，该路灯接收来自云端服务器根据定位基站观测的差分数据解算的差分修正数据，并向其所在网格所有移动站利用蓝牙广播，移动站接收到该差分修正数据后，结合自身观测到的原始GNSS数据，进行高精度位置解算。该方案虽无需根据移动站确定网格播发对应的差分修正数据，但是根据路灯所在位置划分网格，由于路灯作为主要以照明功能为主的基础设施，其密度相对而言非常集中，生成的差分修正数据有差异但却对定位精度的提高影响不大，相对于根据基准站划分网格的传统方式而言，这会导致差分解算平台的负荷、功耗增大，其故障的概率以及维护成本也会相应的增高；此外，该方案播发差分修正数据的手段是蓝牙广播，其具有传输距离受限、不同设备间协议不兼容、需要本地数据记录才能保证数据不间断可用等缺陷。

相关技术中，利用路灯作为基准观测站，在其上部署5G基站提供数据链路，并装载差分解算单元根据自身观测的原始GNSS数据与移动站观测的GNSS数据直接结合生成差分修正数，通过5G数据链路提供给移动站，其中移动站观测的GNSS数据也通过5G链路传输回路灯；此外，5G基站也能提供网络通讯信号，为移动站与周边民众提供服务。该方案是以太阳能充电板与锂电池作为路灯的能源，太阳能转化为电能的转化率很低，通常只有20％不到，且路灯上部署的太阳能板面积小，充电速度慢，还需要额外的储能电芯，实用性较低；更为关键的是，该方案利用路灯取代了地基增强基准站网络，但是要想实现RTK精准定位，观测站必须24小时连续观测并实时生成差分修正数据，若单点或多点发生故障，则影响其服务范围内整个端到端高精度定位业务，且利用太阳能供电的路灯则很难降低无法提供服务的风险。

本发明实施例提出了一种基于高精度定位边缘解算场景的路灯辅助定位系统，依托北斗或GPS全球卫星导航系统，结合地基增强基准站网络的载波相位观测量，利用RTK高精度定位技术，通过在核心云服务器进行差分解算的方式除去移动站观测数据中的大部分误差，再将形成的差分修正数发送至部署在部分区域，例如城市主道路、园区、矿场、港口等的多功能路灯，该多功能路灯通过挂置其上的5G基站的移动通信数据链路接收移动站的原始位置观测数据，结合差分修正数在边缘侧进行位置解算，形成高精度GGA数据，按需解析并通过5G移动通信数据链路播发至移动站，或是通过有线方式传输至特殊区域的管理平台，如港口TOS系统、智慧煤矿平台等。本发明实施例的路灯辅助定位系统具有毫秒级时延、系统容量大、容灾性强、通信协议简单等特点。

参见图4，图4是本发明实施例提供的一种路灯的结构示意图，所述路灯为第一路灯，如图4所示，路灯200包括：

第一接收模块201，用于接收用户终端发送的原始位置观测数据，其中，所述用户终端与所述第一路灯之间的距离满足预设条件；

第二接收模块202，用于接收服务器发送的所述第一路灯所在网格的网格差分修正数据；

解算模块203，用于依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果

可选的，所述解算模块203具体用于：

在所述第一路灯的当前解算任务量小于解算任务量阈值的情况下，依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果；

所述解算模块203还用于：

在所述第一路灯的当前解算任务量大于或等于解算任务量阈值的情况下，将所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据发送至第二路灯，以使所述第二路灯依据所述原始位置观测数据及所述网格差分修正数据进行位置解算，得到所述用户终端的定位结果；

接收所述第二路灯发送的所述定位结果。

可选的，所述第二路灯与所述第一路灯位于同一网格内；

所述第二路灯距离所述第一路灯的距离最近，或者，所述第二路灯为所述第一路灯所在网格内当前解算任务量最少的路灯。

可选的，所述第一接收模块201具体用于：

接收所述用户终端发送的定位授权请求；

对所述用户终端进行定位鉴权，在定位鉴权通过的情况下，接收用户终端发送的原始位置观测数据。

可选的，所述定位结果为GGA数据；

所述解算模块203还用于：

在所述用户终端具备GGA数据解析能力的情况下，向所述用户终端发送所述GGA数据；

在所述用户终端不具备GGA数据解析能力的情况下，对所述GGA数据进行解析，向所述用户终端发送所述GGA数据的解析结果。

路灯能够实现图1的方法实施例中实现的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

如图5所示，本发明实施例还提供了一种路灯300，包括：处理器301、存储器302及存储在所述存储器302上并可在所述处理器301上运行的程序，所述程序被所述处理器301执行时实现上述定位方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述定位方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如ROM、RAM、磁碟或者光盘等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。