基于TEQC的CORS数据质量检测与预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于TEQC的CORS数据质量检测与预警系统，包括质量检测模块和预警模块；所述的质量检测模块为装载有TEQC软件的观测数据自动检测模块，其通过Visual C#调用TEQC软件对观测数据自动进行质量检测，并且利用TEQC软件处理观测数据生成的质量检测报告，自动提取数据有效率、多路径效应、观测值与周跳个数之比分析观测数据的质量；所述的预警模块用于提取质量检测报告中的数据并对其进行分析判断，实时提供CORS基准站数据质量情况。本发明专利技术通过调用TEQC软件对CORS基准站观测数据自动质量检查，解决海量数据管理，并且能够及时向用户反映CORS基准站观测环境的实时情况。

CORS Data Quality Detection and Early Warning System Based on TEQC

【技术实现步骤摘要】
基于TEQC的CORS数据质量检测与预警系统
本专利技术属于卫星通信网络数据处理
，具体涉及了一种基于TEQC的CORS数据质量检测与预警系统。
技术介绍
参考站连续正常运行是整个CORS系统能否发挥效应最为关键的部分。而CORS数据质量的好坏是影响CORS测量精度的主要因素之一。观测数据的质量可以从数据有效率、周跳比、多路径效应延迟、电离层延迟变化率以及信噪比等指标反映出来，一般来说这几个指标之间具有相互影响的关系，在它们共同作用下影响着观测数据的质量。TEQC软件是由UNVACOFacility开发研制的，是目前最为常用的GPS/GLONASS数据质量分析软件，且目前新版的TEQC已经可以处理BDS、Galileo等其他卫星系统的数据。TEQC软件能对GNSS数据进行质量检核，编辑并改善GNSS数据质量。利用TEQC软件分析观测数据的质量，其分析指标包括数据有效率、周跳比、多路径效应延迟、电离层延迟变化率以及信噪比等。结合广西CORS数据记录与存储现状，针对学校现有系统进行探索。CORS基准站是实时进行数据的记录与存储，大量的数据存储在计算机中，日积月累，这就造成海量数据管理复杂。此外，为了满足军事和经济的发展需要，许多国家均发展了自己的卫星导航系统，包括：美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、中国的BDS系统以及欧盟正在筹建的Galileo系统，在未来几年，全球可视卫星将超过100颗，多模数据的融合将进一步提高导航、定位的精度。随着导航卫星系统的发展，接收机生产商也陆续推出了多模GNSS接收机，用户已经可以获得GPS/GLONASS/BDS等多模观测数据，测量精度方也具备了进一步提升的空间。然而不同导航卫星系统都具有各自的特点，在数据处理时需考虑不同系统的轨道、信号、频段等差异，这给CORS站海量数据的质量保障带来了挑战。此外，CORS站的选址、当地的天气变化、对流层和电离层变化剧烈时等都会对CORS站的观测数据质量产生不同影响(如影响观测数据的周跳、多路径变化、电离层跳变等)。因此，对CORS站观测数据的质量进行分析，有利于为CORS站在采用不同的策略进行数据处理时提供技术依据(如确定各系统轨道加权的策略、各系统观测值组合解算的策略等)，有利于CORS用户进行数据处理时提供基础依据(如选取质量较优的数据进行基线解算)，有利于用户根据自身测量精度需求，采取合理的测量任务方案，避开CORS质量较差的时段进行外业采集等。综上，在CORS站建设和运营阶段，分析测站数据质量是一项重要的工作。TEQC是目前国际上公认较为优秀的GNSS数据处理软件，具有数据格式转换，数据编辑和质量检查等功能，然而TEQC软件需要在DOS环境下以命令行的方式实现参数设置，并执行一系列数据处理操作，其交互性差，不具可视化，操作不便等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于TEQC的CORS数据质量检测与预警系统。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于TEQC的CORS数据质量检测与预警系统，包括质量检测模块和预警模块；所述的质量检测模块为装载有TEQC软件的观测数据自动检测模块，其通过VisualC#调用TEQC软件对观测数据自动进行质量检测，并且利用TEQC软件处理观测数据生成的质量检测报告，自动提取数据有效率、多路径效应、观测值与周跳个数之比分析观测数据的质量；所述的预警模块用于对CORS基准站进行警示，其通过编程实现自动读取质量检测报告中的数据有效率、多路径效率、观测值与周跳个数之比的数值，依据IGS站的经验值为判断标准，对提取的数据进行分析判断，若大于设定的阈值则输出质量不合格，并调用TEQC的数据编辑功能，剔除数据质量较差时段对应的观测数据；预警模块将分析报告通过EXCEL表格形式输出，实时提供CORS基准站数据质量情况。本专利技术进一步说明：(1)数据有效率数据有效率是一定时段内接收机实际采集的最大历元数与理论采集历元数的比值，亦可反应出参考站附近的遮挡、多路径等综合影响。如果数据有效率太差，将导致RTK不能固定，因此是衡量数据质量的重要指标。观测数据有效率表示为：(2)多路径效应多路径效应是指接收机除直接收到卫星发射的信号外，还同时包含测站附近的物体表面一次或多次反射的信号，这种不同路径的信号与直接信号叠加，产生的时延效应称为多路径误差。多路径误差直接反映了站点周围的环境质量，伪距的多路径误差最大可达0.5个码元宽度，而载波相位观测值的多路径误差一般不超过四分之一波长，因此COSR站观测数据主要考虑伪距多路径的影响。利用测码伪距与载波相位观测量来计算测站多路径效应的综合影响：式中,P1、P2分别表示L1、L2码伪距观测值；分别表示L1、L2载波相位观测量；α为频率f1和f2之比的平方。(3)观测值与周跳个数之比周跳是指接收机在进行连续的载波相位测量过程中，由于某种原因导致整周计数发生错误，进而使相位观测值较正常值出现一个整数周的跳跃，当某颗卫星某一历元两个(或多个)频率上任何一个载波相位观测值发生周跳则认为这个历元发生了周跳。周跳比是反映观测数据质量的重要指标，其统计方法是用观测值数除以发生周跳的历元个数：周跳比＝O/slps式中,O为观测值个数；slps为周跳次数。IGS等站或区域性的CORS网都采用一定数据质量指标对GNSS观测数据的质量进行评价，对系统的运行情况进行判断。不同的机构采用不同的数质量指标反映数据质量：IGS(InternationalGPSSevice)采用完整观测数据的数目、L1多路径效应的RMS值、L2多路径效应的RMS值和每周跳观测数；GFZ(GeoForschungsZentrum)采用实时的L1、L2多路径效应值及其标准差；SIO(ScrippsInstitutionofOceangraphy)提供每天的观测数据的容量比和三维坐标变化。其中，IGS用数据质量指标的统计结果作为阈值评价测站的数据质量。首先计算最近45天数据的相应的质量指标大小及其均值的标准差，然后以观测数据数目、周跳数量指标的3倍标准差作为阈值，多路径效应以2倍的中误差作为阈值。IGS的相关说明指出，当这些质量指标超过阈值时，不一定代表测站出现了问题，而是提醒相关工作人加强设备的检查工作。考虑到本站的实际需求，在参考IGS站的经验标准的基础上，对原始数据采用人为设定阈值的方法进行预警，当质量指标的大小超过这个阈值时，认为原始数据质量差，进行预警。(1)数据有效率：根据文献可知，数据有效率比例一半要求高于95％，以3倍中误差作为阈值，因而设定的阈值要求数据有效率比例高于80％。(2)多路径效应：多路径反映了站点周边的环境，一般对CORS的要求是MP1<0.5,MP2<0.75，其他载波的多路径阈值设置可参考此要求。(3)周跳比：周跳比反映接收机由于某种原因对卫星短时间失去跟踪的情况，因此其值越大说明周跳越少，其阈值设置较为灵活，可根据实际需求设置。本专利技术的优点：1.本专利技术的质量检测模块通过调用TEQC软件对CORS基准站观测数据自动质量检查，解决海量数据管理。2.本专利技术的预警模块可以对质量检测报告中的数据进行分析判断，并且及时向用户反映CORS基准站观测环境的实时情况。附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于TEQC的CORS数据质量检测与预警系统，包括质量检测模块和预警模块；其特征在于：所述的质量检测模块为装载有TEQC软件的观测数据自动检测模块，其通过Visual C#调用TEQC软件对观测数据自动进行质量检测，并且利用TEQC软件处理观测数据生成的质量检测报告，自动提取数据有效率、多路径效应、观测值与周跳个数之比分析观测数据的质量；所述的预警模块用于对CORS基准站进行警示，其通过编程实现自动读取质量检测报告中的数据有效率、多路径效率、观测值与周跳个数之比的数值，依据IGS站的经验值为判断标准，对提取的数据进行分析判断，若大于设定的阈值则输出质量不合格，并调用TEQC的数据编辑功能，剔除数据质量较差时段对应的观测数据；预警模块将分析报告通过EXCEL表格形式输出，实时提供CORS基准站数据质量情况。

【技术特征摘要】
1.一种基于TEQC的CORS数据质量检测与预警系统，包括质量检测模块和预警模块；其特征在于：所述的质量检测模块为装载有TEQC软件的观测数据自动检测模块，其通过VisualC#调用TEQC软件对观测数据自动进行质量检测，并且利用TEQC软件处理观测数据生成的质量检测报告，自动提取数据有效率、多路径效应、观测值与周跳个数之比分析观测数据的质量；所述的预警模块用于对CORS基准站进行警示，其通过编程实现自动读取质量检测报告中的数据有效率、多路径效率、观测值与周跳个数之比的数值，依据IGS站的经验值为判断标准，对提取的数据进行分析判断，若大于设定的阈值则输出质量不合格，并调用TEQC的数据编辑功能，剔除数据质量较差时段对应的观测数据；预警模块将分析报告通过EXCEL表格形式输出，实时提供CORS基准站数据质量情况。2.根据权利要求1所述的基于TEQC的CORS数据质量检测与预警系统，其特征在于：所述的数据有效率是一定时段内接收机实际采集的最大历元数与理论采集历元...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨翼飞，钟新颖，姚茂华，周聪林，唐丹，唐诗华，梁小龙，
申请(专利权)人：广西壮族自治区基础地理信息中心，
类型：发明
国别省市：广西,45