基于北斗地基增强系统的实时数据质量分析方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗地基增强系统的实时数据质量分析方法和系统，所述方法包括：接收与北斗地基增强系统连接的所有基准站的实时数据流；定时监测各基准站与所述北斗地基增强系统的是否断开连接并显示和更新各基准站连接状态；对所述实时数据流进行解码，根据解码后的数据计算对应基准站的相关观测指标；对各基准站的状态和相关观测指标进行实时显示和更新。该方法能够对北斗地基增强系统的各基准站进行实时分析，及时生成站点运维日志，对站点数据质量有效分析，及时发现和改正站点运行问题，支撑地基增强系统数据的对外服务使用。务使用。务使用。

【技术实现步骤摘要】
基于北斗地基增强系统的实时数据质量分析方法和系统


[0001]本专利技术属于卫星导航定位
，具体涉及一种基于北斗地基增强系统的实时数据质量分析方法和系统。

技术介绍

[0002]GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)可向全球用户提供高质量的定位、导航以及授时服务，在各个领域发挥着至关重要的作用，为了给各个领域提供优质服务，需要对接收机采集的观测数据进行数据质量分析，通过对观测数据质量分析结果进行统计并对比分析，能够使用户全方面掌握不同因素对GNSS观测数据质量的影响，为精化误差修正模型、函数模型等方面提供参考。观测数据的质量可由数据完整性、多路径效应与观测噪声、信噪比、周跳比、PDOP值等指标反映，目前国内外许多学者对部分指标进行了研究，未有人对全部指标进行分类全面的分析。
[0003]北斗地基增强系统由基准站网络、数据处理系统、通信网络等组成，是北斗卫星导航系统提供高精度位置服务的重要基础设施。北斗地基增强系统全国框架网基准站已建成150个，共采用了6家国内厂商提供的多模多频接收机和天线设备，这些国产设备的性能指标与稳定性与GPS(Global Positioning System，全球定位系统)存在差异，使输出数据(观测数据和导航电文)质量存在偏差，导致各卫星导航系统的数据质量分析呈现复杂性，而数据质量是后续北斗地基增强系统提供高质量服务的前提，因此开展北斗地基增强系统数据质量分析方法的研究十分必要，这能够填补北斗地基增强系统数据质量分析的空白，支撑北斗地基增强系统的连续稳定运行。
[0004]国内外对数据质量分析算法指标的研究趋于成熟，但北斗地基增强系统采用多家生产商提供的硬件设备，观测环境复杂，且还不能进行实时数据质量分析。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于北斗地基增强系统的实时数据质量分析方法和系统，能够进行多基准站实时数据传输监控，实时多模多频数据质量分析，实时评估全球及中国区域PDOP(Position Dilution of Precision，位置精度因子)等。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0006]本专利技术的一个方面提供了一种基于北斗地基增强系统的实时数据质量分析方法，包括：
[0007]接收与北斗地基增强系统连接的所有基准站的实时数据流；
[0008]定时监测各基准站与所述北斗地基增强系统是否断开连接并显示和更新各基准站连接状态；
[0009]对所述实时数据流进行解码，根据解码后的数据计算对应基准站的相关观测指标；
[0010]对各基准站的状态和相关观测指标进行实时显示和更新。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，接收连接所述与北斗地基增强系统连接的所有基准站的实时数据流，包括：
[0012]加载地图，在所述地图上实时显示各个基准站的位置信息；
[0013]每隔预设时间，接收所有基准站的实时数据流，所述实时数据流包括基准站所监测卫星的实时观测数据和导航星历数据。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，定时监测各基准站与所述北斗地基增强系统是否断开连接并显示和更新各基准站连接状态，包括：
[0015]每间隔预定时间，判断是否接收到各基准站的实时数据流，在所述地图上对未接收到数据的异常基准站与已接收到数据的正常基准站进行区分显示，并计算和显示异常基准站与正常基准站的比例数据。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，对所述实时数据流进行解码，根据解码后的数据计算对应基准站的相关观测指标，包括：
[0017]将接收的各基准站的实时数据流均解码为RINEX格式；
[0018]对各基准站解码后的数据分别进行存储，形成由各基准站不同时刻监测不同卫星的数据集组成的数据队列；
[0019]根据设定的时间间隔获取所述数据队列中的相应数据计算得到相应基准站的相关指标。
[0020]在本专利技术的一个实施例中，根据设定的时间间隔获取所述数据队列中的相应数据，计算得到相应基准站的相关指标，包括：
[0021]根据设定的时间间隔，在到达计算时刻时，根据各基准站的实时数据获得当前历元所跟踪到的卫星伪随机噪声码、卫星三个频点的信号强度及多种卫星导航系统的导航电文；
[0022]根据所述多种卫星导航系统的导航电文将卫星在各卫星导航系统下的坐标并转化为ECEF坐标系下的坐标；
[0023]根据卫星坐标计算每个卫星导航系统下各卫星的高度角和方位角，并实时绘制可见卫星星座图；
[0024]实时计算卫星GNSS单系统PDOP值及组合系统PDOP值，并进行实时标准单点定位；
[0025]根据接收到的导航数据，计算各卫星导航系统下所有卫星在地心地固坐标系下当天各时间点的位置，并获得当前所有卫星的轨迹。
[0026]在本专利技术的一个实施例中，所述基于北斗地基增强系统的实时数据质量分析方法还包括：
[0027]实时提取各基准站所测卫星三个频点上的信噪比观测值，并设定阈值范围，在所述信噪比观测值超出设定的阈值范围时发出告警信息。
[0028]本专利技术的另一方面提供了一种基于北斗地基增强系统的实时数据质量分析系统，包括实时数据接收模块、数据传输检测模块、数据质量分析模块和显示模块，其中，
[0029]所述实时数据接收模块用于实时接收与北斗地基增强系统连接的所有基准站的实时数据流；
[0030]所述数据传输检测模块用于定时监测各基准站与所述北斗地基增强系统是否断开连接并显示和更新各基准站连接状态；
[0031]所述数据质量分析模块用于对所述实时数据流进行解码，根据解码后的数据计算对应基准站的相关观测指标；
[0032]所述显示模块用于对各基准站的状态和相关观测指标进行实时显示和更新。
[0033]在本专利技术的一个实施例中，所述数据传输检测模块具体用于：
[0034]每间隔预定时间，判断是否接收到各基准站的实时数据流，在所述地图上对未接收到数据的异常基准站与已接收到数据的正常基准站进行区分显示，并计算和显示异常基准站与正常基准站的比例数据。
[0035]在本专利技术的一个实施例中，所述数据质量分析模块包括数据解码单元、数据存储单元和相关指标计算单元，其中，
[0036]所述数据解码单元用于将接收的各基准站的实时数据流均解码保存为RINEX格式；
[0037]所述数据存储单元用于对各基准站解码后的数据分别进行存储，形成由各基准站不同时刻监测不同卫星的数据集组成的数据队列；
[0038]所述相关指标计算单元用于根据设定的时间间隔获取所述数据队列中的相应数据，计算得到相应基准站的相关指标。
[0039]在本专利技术的一个实施例中，所述基于北斗地基增强系统的实时数据质量分析系统还包括告警模块，用于实时提取各基准站所测卫星三个频点上的信噪比观测值，并设定阈值范围，在所述信噪比观测值超出设定的阈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗地基增强系统的实时数据质量分析方法，其特征在于，包括：接收与北斗地基增强系统连接的所有基准站的实时数据流；定时监测各基准站与所述北斗地基增强系统是否断开连接并显示和更新各基准站连接状态；对所述实时数据流进行解码，根据解码后的数据计算对应基准站的相关观测指标；对各基准站的状态和相关观测指标进行实时显示和更新。2.根据权利要求1所述的基于北斗地基增强系统的实时数据质量分析方法，其特征在于，接收连接所述与北斗地基增强系统连接的所有基准站的实时数据流，包括：加载地图，在所述地图上实时显示各个基准站的位置信息；每隔预设时间，接收所有基准站的实时数据流，所述实时数据流包括基准站所监测卫星的实时观测数据和导航星历数据。3.根据权利要求2所述的基于北斗地基增强系统的实时数据质量分析方法，其特征在于，定时监测各基准站与所述北斗地基增强系统是否断开连接并显示和更新各基准站连接状态，包括：每间隔预定时间，判断是否接收到各基准站的实时数据流，在所述地图上对未接收到数据的异常基准站与已接收到数据的正常基准站进行区分显示，并计算和显示异常基准站与正常基准站的比例数据。4.根据权利要求1所述的基于北斗地基增强系统的实时数据质量分析方法，其特征在于，对所述实时数据流进行解码，根据解码后的数据计算对应基准站的相关观测指标，包括：将接收的各基准站的实时数据流均解码保存为RINEX格式；对各基准站解码后的数据分别进行存储，形成由各基准站不同时刻监测不同卫星的数据集组成的数据队列；根据设定的时间间隔获取所述数据队列中的相应数据计算得到相应基准站的相关指标。5.根据权利要求4所述的基于北斗地基增强系统的实时数据质量分析方法，其特征在于，根据设定的时间间隔获取所述数据队列中的相应数据，计算得到相应基准站的相关指标，包括：根据设定的时间间隔，在到达计算时刻时，根据各基准站的实时数据获得当前历元所跟踪到的卫星伪随机噪声码、卫星三个频点的信号强度及多种卫星导航系统的导航电文；根据所述多种卫星导航系统的导航电文将卫星在各卫星导航系统下的坐标并转化为ECEF坐标系下的坐标；根据卫星坐标计算每个卫星导航系统下各卫星的高度角和方位角，并实时绘制可见卫星星座图；实时计算卫星GNSS...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈朋礼，成芳，肖厦，卢晓春，李艳红，刘东亮，李晓婉，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：