基于高精度定位的SDK软件研究

基于高精度定位的SDK软件研究

吴忠银

贵州移动信息科技发展有限公司，中国贵州，200120

摘要：在5G+AICDE的移动互联网时代，高精度定位逐渐成为诸多应用场景的标配。SDK可将终端、卫星、高精度定位平台等进行融合，进而实现终端的高精度定位需求。高精度定位业务的实现，需对卫星观测数据进行差分计算，最终形成终端所需要的高精度定位数据。本文对高精度定位领域的SDK软件展开研究，分析了SDK软件的系统架构和工作流程，给出了SDK软件中常用的函数。同时，以某车企的某一车型高精度定位辅助项目为例，简要介绍了SDK的应用情况。

关键词：高精度定位；SDK软件；原始观测量GGA；网格ID；差分数据

1  概述

在新基建年代，依托5G+北斗的各行各业获得了蓬勃发展。特别是高精度定位，让众多应用成为可能，比如汽车的自动驾驶或高度智能驾驶、桥梁抖动/山体滑坡的毫米级监控、无人机编队等。可以说，高精度定位的应用，开启了一个全新的时代。本文主要是以智能驾驶为来来介绍高精度定位的实现。

在计算机软件开发中，SDK（Software Development Kit，软件开发包）是指为特定的应用而编写的开发工具，是一种定制化的软件，是各类API的集合。SDK软件能够在特定软件框架、硬件平台、操作系统等环境中，为用户提供软件开发的服务，进而完成相关功能的研发。本文研究的SDK软件，主要应用于交通领域智能驾驶场景的高精度定位服务。

基于上述背景，本文主要聚集于实现高精度定位业务的SDK软件，给出了一种SDK软件的系统架构，分析了SDK软件运行时的业务流程，给出了SDK软件中常用的函数，并通过某个真实的应用案例来说明SDK的使用。本文的工作，旨在为一线业务人员提供全局指导，为管理层提供决策方面的支撑。

2  基于高精度定位的SDK软件

2.1  SDK软件的系统架构

图1为基于高精度定位的SDK软件系统架构图，SDK软件自下而上分为3个层面：（1）平台层：这是SDK软件实现的底层基础，主要是一些非业务的功能，包括平台管理、驱动配置、交叉编译等；（2）数据层：这是软件的业务功能模块，包括数据管理、输出管理、鉴权认证、平台适配、加密解密、OTA升级、RTK LIB算法引擎等；（3）接口层：提供输入/输出的接口，便于与外界交互。

在终端侧部署的SDK软件，主要功能在于：（1）负责差分数据收发和封装、GNSS算法、底层网络层通信、账号鉴权以及各种其他的服务；（2）提供稳定、统一、易用的SDK服务；（3）实现获取差分数据功能，开发者自主完成差分数据传输、芯片写入工作后，将具备获取高精度位置的能力。

图1：基于高精度定位的SDK软件系统架构图

2.2  SDK软件工作流程及主要函数

图2：基于高精度定位的SDK软件工作流程

在实际的应用中，SDK一般嵌入在终端侧的模组中，与终端侧的GNSS模组和后端的高精度定位平台进行数据交互。图2为一种典型的SDK软件工作流程。整个交互中，主要是接收来自终端侧的GGA数据，向高精度定位平台推送网格ID；接收高精度定位平台的周期性差分数据，反馈给终端侧。整个过程是一个周而复始的过程，不间断、持续推进，直至终端侧调用函数stopSDK()结束应用。

为了实现相应的功能，SDK软件提供了一些列的函数，使用函数getSDKVersion()获取SDK版本，使用接口getExpireDate(char *expire_day, int length)获取账号过期时间，使用接口getFrequency(char *pFreq, int length)获取当前播发频率，调用setServerPort()切换服务器端口用于支持不同坐标系切换，调用接口setRtcmUserInfo("账号", "密码")接口重置账号及密码，，调用接口setDeviceIDInfo("设备ID")接口鉴权登录，调用接口setEtprUserInfo(”企业账号”,”密码”,”自定义ID”)接口鉴权登录，调用接口setMountPoint (“RTCM_HAPXX”)设置或切换到既有挂载点之外的新增挂载点等。

2.3  基于SDK软件的典型案例

图3：某车企项目的SDK软件设计示意图

在智能驾驶场景中，基于SDK软件的高精度定位应用非常广泛，图3为某车企项目的SDK软件设计示意图。在该案例中，SDK软件嵌入在车载终端的TBOX模组中，客户通过终端APP登录到车企TSP平台，经由具体车型的车联网平台，向车端开通/调用业务。车企TSP平台、车载终端经由移动通信网络与高精度定位平台进行数据交互。常见的业务包括开通、激活、启用、停用、续订、关闭、注销高精度定位服务。

以账号开通与鉴权为例，其交互过程如下：（1）车辆下线后，甲方通过TSP系统，调用高精度定位平台接口，将车辆唯一标识（设备ID）发送至中移高精度定位平台，进行账号自动绑定；（2）中移高精度定位平台将绑定后的结果反馈至甲方TSP系统；（3）车辆使用时，车载功能模块（组合导航控制器）携带设备ID，向SDK发起服务请求；（4）SDK收到请求后，与中移高精度定位平台建立网络连接；（5）连接建立后，SDK将设备ID发送至中移高精度定位平台，进行账号鉴权；（6）鉴权成功后，SDK以状态码形式通知车载功能模块（组合导航控制器）。

3  结束语

SDK软件是实现高精度定位业务的重要方式，以中国移动的差分服务SDK为例，仅需在终端侧导入库文件（libcmcc_sdk.so）及头文件（libapi.h），即可实现SDK软件的快速部署，进而可高效调用SDK软件中的api接口。后期，将从两个方面开展工作。一方面，继续对现有的方案进行功能方面的完善和性能方面的优化，进一步提升SDK软件的各项特性。另一方面，将选择更多的车企或项目进行高精度定位SDK软件的使用，在实践中检验软件的性能，促进SDK软件的应用效果最大化。

参考文献

[1]魏立强; 闫锐. 一种基于高精度定位的SDK解决方案[J]. 长江信息通信. 2021(07).

[2]魏立强. 一种基于卫星和惯导算法的终端SDK解决方案[J]. 长江信息通信. 2021(07).

[3]王怡欣; 刘晖; 钱闯; 范潇云. 一种基于智能手机的实时高精度定位系统开发与车载应用测试[J]. 测绘通报. 2022(10).

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作者介绍：

吴忠银（1985-），男，贵州遵义人，贵州财经大学本科学历，软件与项目管理工程师，从事软件研发、云计算相关工作。