应用于卫星导航系统的误差评估的模型的处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种应用于卫星导航系统的误差评估的模型的处理方法和装置，其中，该方法包括：获取每一个地面站的至少一个用户误差值，用户误差值表征卫星导航系统的多径误差和测量噪声；根据每一个地面站在每一个仰角下的至少一个用户误差值，计算每一个地面站的在每一个仰角下的标准差，以得到每一个地面站的标准差集合；根据所有地面站的标准差集合，采用罚函数法对预设的概率约束的数据模型进行迭代求解，以得到待建立的sigma包络模型的最优参数；根据最优参数，建立应用于卫星导航系统的sigma包络模型。建立的sigma包络模型较为准确，进而采用该sigma包络模型可以准确分析出的地面站的用户误差值。

【技术实现步骤摘要】
应用于卫星导航系统的误差评估的模型的处理方法和装置
本专利技术涉及航空航天
，尤其涉及一种应用于卫星导航系统的误差评估的模型的处理方法和装置。
技术介绍
卫星导航系统可以用于各个领域中，例如应用到定位导航、交通运输、海洋渔业、气象预报、通信时频等方面。例如，北斗卫星导航系统(BeiDdounavigationsatellitesystem，简称BDS)作为我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，自正式提供服务以来，已经在各应用领域中发挥着重要的作用。在采用卫星导航系统为各领域进行服务的过程中，需要对卫星导航系统的性能进行评估，主要的，需要对卫星导航系统的精度进行评估分析；精度指标是卫星导航系统服务性能规范中约定的服务性能指标体系的最重要的指标之一，精度是指卫星导航系统为运载体所提供的实时位置与运载体当时的真实位置之间的重合度；精度指标会被各种误差所影响，影响精度的误差包括了轨道误差、卫星钟差、电离层误差、对流层误差、多径误差、测量噪声等；进而需要对各种误差进行分析，主要的，需要对多径误差和测量噪声进行分析。现有技术中，可以采用包络模型对多径误差和测量噪声进行分析，具体的，是采用机载精度指示器-模型A(AirborneAccuracyDesignator-ModelA，简称AAD-A)对多径误差和测量噪声进行分析；现有技术中采用的模型A将多径误差和测量噪声的最大值包络进来，然后采用该模型A分析出地面站的多径误差和测量噪声。然而现有技术中，由于建立的模型A将多径误差和测量噪声的最大值包络进来，进而得到的模型A所包括的数据的范围较大，从而分析出的地面站的多径误差和测量噪声并不准确，建立的包络模型并不准确。
技术实现思路
本专利技术提供一种应用于卫星导航系统的误差评估的模型的处理方法和装置，用以解决现有技术中分析出的地面站的多径误差和测量噪声并不准确，建立的包络模型并不准确的问题。本专利技术的一方面是提供一种应用于卫星导航系统的误差评估的模型的处理方法，包括：针对多个地面站，获取每一个地面站的至少一个用户误差值，其中，所述用户误差值表征所述卫星导航系统的多径误差和测量噪声，一个地面站的一个仰角下具有至少一个用户误差值；针对多个地面站，根据每一个地面站在每一个仰角下的至少一个用户误差值，计算每一个地面站的在每一个仰角下的标准差，以得到每一个地面站的标准差集合，所述标准差集合包括了一个地面站的在所有仰角下的标准差；根据所有地面站的标准差集合，采用罚函数法对预设的概率约束的数据模型进行迭代求解，以得到待建立的sigma包络模型的最优参数；根据所述最优参数，建立应用于所述卫星导航系统的sigma包络模型。进一步地，所述根据所有地面站的标准差集合，采用罚函数法对预设的概率约束的数据模型进行迭代求解，以得到待建立的sigma包络模型的最优参数，包括：重复执行以下过程，直至概率值p的取值为1，其中，p为正数：根据第一概率约束模型P(σi≥σuser,i)≥p，计算第i个地面站的第一包络模型σi，其中，σuser,i为第i个地面站的标准差集合，i∈[1,n]，i、n为正整数，n为地面站的总个数；确定所有地面站的第一包络模型的中取值最小的第一最小包络模型σ″；根据所述第一最小包络模型函数σ″，以及预设的概率约束的数据模型σ″＝Df*(a+b*exp(-θ/k)，计算第一参数k，其中，Df为预设的双频多径因子，a、b为常量，θ为仰角；根据所述第一参数k，计算第i个地面站的用户误差概率值P＝P(Df*(a+b*exp(θ/k)≥σuser,i)；确定所有地面站的用户误差概率值中的最大值P′；根据所述最大值P′、以及所述第一参数k，计算第二包络模型σ′＝Df*(a+b*exp(-θ/k)+P′；设定p加上一个间隔值，所述间隔值为正数；确定得到的多个第二包络模型σ′中取值最小的第二最小包络模型σ″′；根据第二包络模型σ′＝Df*(a+b*exp(-θ/k)+P′，确定与所述第二最小包络模型σ″′对应的第一参数，并将与所述第二最小包络模型σ″′对应的第一参数作为最优参数K(l)；所述根据所述最优参数，建立应用于所述卫星导航系统的sigma包络模型，包括：根据所述最优参数K(l)，确定应用于所述卫星导航系统的sigma包络模型σm＝Df*(a+b*exp(-θ/K(l))。进一步地，所述双频多径因子其中，fL1为所述卫星导航系统的第一信号L1的频率值，fL5为所述卫星导航系统的第二信号L5的频率值。进一步地，所述针对多个地面站，获取每一个地面站的至少一个用户误差值，包括：针对多个地面站，获取每一个地面站的至少一个历史星历数据，其中，一个地面站的一个仰角下具有至少一个历史星历数据；对每一个地面站的所有历史星历数据进行预处理，以保留每一个地面站在每一个仰角下的各用户误差值。进一步地，其中，所述用户误差值为C＝A+B，A为一个地面站在一个仰角下的一个多径误差的值，B为一个地面站在一个仰角下的一个测量噪声的值；或者，所述用户误差值为进一步地，在所述根据所述最优参数，建立应用于所述卫星导航系统的sigma包络模型之后，还包括：采用所述sigma包络模型，对每一个地面站的每一个仰角进行分析，以得到每一个地面站的每一个仰角对应的用户误差估计值。本专利技术的另一方面是提供一种应用于卫星导航系统的误差评估的模型的处理装置，包括：获取模块，用于针对多个地面站，获取每一个地面站的至少一个用户误差值，其中，所述用户误差值表征所述卫星导航系统的多径误差和测量噪声，一个地面站的一个仰角下具有至少一个用户误差值；计算模块，用于针对多个地面站，根据每一个地面站在每一个仰角下的至少一个用户误差值，计算每一个地面站的在每一个仰角下的标准差，以得到每一个地面站的标准差集合，所述标准差集合包括了一个地面站的在所有仰角下的标准差；求解模块，用于根据所有地面站的标准差集合，采用罚函数法对预设的概率约束的数据模型进行迭代求解，以得到待建立的sigma包络模型的最优参数；建立模块，用于根据所述最优参数，建立应用于所述卫星导航系统的sigma包络模型。进一步地，所述求解模块，包括：执行子模块，用于重复执行以下过程，直至概率值p的取值为1，其中，p为正数：根据第一概率约束模型P(σi≥σuser,i)≥p，计算第i个地面站的第一包络模型σi，其中，σuser,i为第i个地面站的标准差集合，i∈[1,n]，i、n为正整数，n为地面站的总个数；确定所有地面站的第一包络模型的中取值最小的第一最小包络模型σ″；根据所述第一最小包络模型函数σ″，以及预设的概率约束的数据模型σ″＝Df*(a+b*exp(-θ/k)，计算第一参数k，其中，Df为预设的双频多径因子，a、b为常量，θ为仰角；根据所述第一参数k，计算第i个地面站的用户误差概率值P＝P(Df*(a+b*exp(θ/k)≥σuser,i)；确定所有地面站的用户误差概率值中的最大值P′；根据所述最大值P′、以及所述第一参数k，计算第二包络模型σ′＝Df*(a+b*exp(-θ/k)+P′；设定p加上一个间隔值，所述间隔值为正数；第一确定子模块，用于确定得到的多个第二包络模型σ′中取值最小的第二最小包络模型σ″′；第二确定子模块，用于根据第二包络本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于卫星导航系统的误差评估的模型的处理方法，其特征在于，包括：针对多个地面站，获取每一个地面站的至少一个用户误差值，其中，所述用户误差值表征所述卫星导航系统的多径误差和测量噪声，一个地面站的一个仰角下具有至少一个用户误差值；针对多个地面站，根据每一个地面站在每一个仰角下的至少一个用户误差值，计算每一个地面站的在每一个仰角下的标准差，以得到每一个地面站的标准差集合，所述标准差集合包括了一个地面站的在所有仰角下的标准差；根据所有地面站的标准差集合，采用罚函数法对预设的概率约束的数据模型进行迭代求解，以得到待建立的sigma包络模型的最优参数；根据所述最优参数，建立应用于所述卫星导航系统的sigma包络模型。

【技术特征摘要】
1.一种应用于卫星导航系统的误差评估的模型的处理方法，其特征在于，包括：针对多个地面站，获取每一个地面站的至少一个用户误差值，其中，所述用户误差值表征所述卫星导航系统的多径误差和测量噪声，一个地面站的一个仰角下具有至少一个用户误差值；针对多个地面站，根据每一个地面站在每一个仰角下的至少一个用户误差值，计算每一个地面站的在每一个仰角下的标准差，以得到每一个地面站的标准差集合，所述标准差集合包括了一个地面站的在所有仰角下的标准差；根据所有地面站的标准差集合，采用罚函数法对预设的概率约束的数据模型进行迭代求解，以得到待建立的sigma包络模型的最优参数；根据所述最优参数，建立应用于所述卫星导航系统的sigma包络模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所有地面站的标准差集合，采用罚函数法对预设的概率约束的数据模型进行迭代求解，以得到待建立的sigma包络模型的最优参数，包括：重复执行以下过程，直至概率值p的取值为1，其中，p为正数：根据第一概率约束模型P(σi≥σuser,i)≥p，计算第i个地面站的第一包络模型σi，其中，σuser,i为第i个地面站的标准差集合，i∈[1,n]，i、n为正整数，n为地面站的总个数；确定所有地面站的第一包络模型的中取值最小的第一最小包络模型σ″；根据所述第一最小包络模型函数σ″，以及预设的概率约束的数据模型σ″＝Df*(a+b*exp(-θ/k)，计算第一参数k，其中，Df为预设的双频多径因子，a、b为常量，θ为仰角；根据所述第一参数k，计算第i个地面站的用户误差概率值P＝P(Df*(a+b*exp(θ/k)≥σuser,i)；确定所有地面站的用户误差概率值中的最大值P′；根据所述最大值P′、以及所述第一参数k，计算第二包络模型σ′＝Df*(a+b*exp(-θ/k)+P′；设定p加上一个间隔值，所述间隔值为正数；确定得到的多个第二包络模型σ′中取值最小的第二最小包络模型σ″′；根据第二包络模型σ′＝Df*(a+b*exp(-θ/k)+P′，确定与所述第二最小包络模型σ″′对应的第一参数，并将与所述第二最小包络模型σ″′对应的第一参数作为最优参数K(l)；所述根据所述最优参数，建立应用于所述卫星导航系统的sigma包络模型，包括：根据所述最优参数K(l)，确定应用于所述卫星导航系统的sigma包络模型σm＝Df*(a+b*exp(-θ/K(l))。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述双频多径因子其中，fL1为所述卫星导航系统的第一信号L1的频率值，fL5为所述卫星导航系统的第二信号L5的频率值。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述针对多个地面站，获取每一个地面站的至少一个用户误差值，包括：针对多个地面站，获取每一个地面站的至少一个历史星历数据，其中，一个地面站的一个仰角下具有至少一个历史星历数据；对每一个地面站的所有历史星历数据进行预处理，以保留每一个地面站在每一个仰角下的各用户误差值。5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，其中，所述用户误差值为C＝A+B，A为一个地面站在一个仰角下的一个多径误差的值，B为一个地面站在一个仰角下的一个测量噪声的值；或者，所述用户误差值为6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在所述根据所述最优参数，建立应用于所述卫星导航系统的sigma包络模型之后，还包括：采用所述sigma包络模型，对每一个地面站的每一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱衍波，王志鹏，邵伟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11