一种简单可行的星基增强系统监测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种简单可行的星基增强系统监测方法及系统，第一方面包括了一种星基增强系统监测参数体系，具体分为地面基准站状态、星基增强产品、产品播发状态及终端服务性能四大项和第二方面包括了BDS/GNSS星基增强系统每类监测项的分类、文件命名、文件格式、告警阈值、更新频率和延迟时间；监测系统能够系统出现异常时，第一时间发现问题，告警并通知相关负责人；具备对异常事件的统计分析功能，便于后期分析系统存在的问题；系统扩展性强，在本发明专利技术的基础上可以根据新的需求增加新的监测项。

A simple and feasible monitoring method and system for satellite based augmentation system

【技术实现步骤摘要】
一种简单可行的星基增强系统监测方法及系统
本专利技术涉及到卫星导航
，尤其涉及到一种简单可行的星基增强系统监测方法及系统。
技术介绍
世界上目前主要有四个全球卫星导航系统，中国北斗、美国GPS、俄罗斯GLONASS和欧盟GALILEO，各卫星导航系统提供的标准服务精度一般是10m量级，精度较低，无法满足工程施工、精密农业、自动驾驶等亚米、厘米级高精度定位需求。传统的地基增强系统可以较好的解决定位精度的问题，但其存在着建设成本过高，后期运维压力大、无法实现全球覆盖及用户总体数量受限等问题。星基增强系统相对于地基增强系统是一种天基增强系统，而采用PPP定位技术的星基增强系统可以达到地基增强系统同样的定位精度，而且其具有不受地域限制，可以实现全球覆盖，全球用户总量不受限等优点。但当前尚没有一中简单可行的星基增强系统监测方法，已有的关于卫星导航领域的监测方法大部分也是针对导航系统本身的监控，比如星座状态、空间信号质量、空间信号精度、导航系统服务性能等，侧重于卫星导航系统自身及其运控角度；因此设计一套简单可行的星基增强系统监测方法及系统就显得十分必要。
技术实现思路
本专利技术设计了一种简单可行的星基增强系统监测方法，建立了BDS/GNSS星基增强监测与显示系统，解决了星基增强系统运行监测难题，提高了星基增强系统运行的完好性与可靠性。本专利技术一种简单可行的星基增强系统监测方法及系统第一方面包括了一种星基增强系统监测参数体系，具体分为地面基准站状态、星基增强产品、产品播发状态及终端服务性能四大项；地面基准站状态用于监测全球基准站运行状态是否正常，具体包括全球基准站分布、全球基准站状态、测站信息、接收机类型、天线信息、天线DELTAH/E/N、观测值类型、数据状态、数据接收率、观测值状态、星历状态、周跳状态、实时位置、跟踪卫星列表、卫星高度角、卫星方位角、实时DOP值、实时定位精度ENU以及实时接收机钟差；星基增强产品用于监测星基增强系统解算的轨道产品、钟差产品、电离层产品和未校准相位延迟UPD产品的产品状态，具体包括在轨导航卫星信息、实时星下点位置、卫星预报位置、定轨测站数、定轨验后sigma、定轨测站残差、定轨卫星残差、轨道确定精度、轨道预报精度、轨道产品连续性、实时钟差解算测站数、实时钟差确定精度、电离层解算测站数、全球电离层TEC、全球电离层TEC精度、测站电离层模型精度、未校准相位延迟UPD解算测站数、UPD产品精度、空间增强信号连续性、空间增强信号精度和星座全球DOP值；产品播发状态用于监测星基增强产品的播发状态，包括实时轨道改正数播发状态、实时轨道改正数播发正确性、实时钟差改正数播发状态、实时钟差改正数播发正确性、电离层产品播发状态、电离层产品播发正确性、UPD产品播发状态、UPD产品播发正确性；终端定位性能用于监测全球基准站和导航定位终端利用星基增强产品获得的定位性能，具体包括全球定位平面精度、全球定位高程精度、PPP定位连续性、PPP定位可用性、PPP定位精度时间序列、终端实时定位精度靶点图、终端实时定位位置与轨迹、终端卫星跟踪情况、终端天空图、终端DOP值、终端接收机钟差。本专利技术第二方面包括了BDS/GNSS星基增强系统每类监测项（见本专利技术第一方面描述）的分类、文件命名、文件格式、告警阈值、更新频率和延迟时间。本专利技术中文件格式说明采用的是Fortran程序设计语言中的方式，一个格式通常具有如下形式：[r]fw.[m]其中r为重复因子，表示后面的内容讲重复的次数，r部分为可选；f为数据类型符，本专利技术用到的有X，A，I，F，X表示空格，A表示字符型，I为整型，F为单精度浮点型；w表示字段宽度；m表示当前字段中的最少的数字或字符数，当数据类型为浮点型时表示小数位数。地面基准站状态监测归为两类，一类是基准站总体信息total_list，用于记录全球基准站的测站信息、接收机类型、天线类型、观测值类型和数据状态；另一类是单站信息site_list，用于记录某个基准站的数据接收率、观测值状态、星历状态、周跳状态、实时位置、跟踪卫星列表、卫星高度角、卫星方位角、实时定位精度ENU、实时接收机钟差。基准站总体信息total_list设计为每1s更新一次，实时更新，基准站总体信息包含时间信息和基准站列表信息两个部分。时间信息用简化儒略日（整型）和天内秒（浮点型）表示，基准站列表信息用一个长字符串表示，其中字符串按基准站顺序依次包含了每个基准站的纬度、经度、大地高、数据状态标识、接收机类型、天线类型、天线高、系统频率信息，同一个站的不同类型数据用‘,’分隔，不同站数据用‘；’分隔。单站信息site_list设计为每1s更新一次，实时更新，单站信息包含时间信息和定位信息两个部分；时间信息用简化儒略日（整型）和天内秒（浮点型）表示，定位信息用一个长字符串表示，其中字符串按顺序依次包含了纬度、经度、大地高、数据接收率、观测值状态、星历状态、周跳状态、dE、dN、dU、可观测卫星总数、BDS卫星数、GPS卫星数、GLONASS卫星数、GALILEO卫星数、QZSS卫星数、PDOP、HDOP、VDOP、TDOP、接收机钟差、卫星PRN号、高度角、方位角、卫星PRN号、高度角、方位角、卫星PRN号、高度角、方位角…，不同类型数据间用‘,’分隔，‘；’表示结束符。星基增强产品监测归为6类，卫星位置、精密轨道确定、实时钟差解算、电离层解算、UPD解算和空间增强信号。卫星位置类包含在轨卫星信息、实时卫星位置和卫星预报位置。在轨卫星信息设计了一个文本文件satInfo.dat，更新频率为3小时更新一次，与精密轨道确定更新频率相同，延迟时间为5分钟。satInfo.dat中包含卫星PRN号、SVN号、卫星类型、COSPARID、启用日期、失效日期、质量、射频号等信息，其中文件前5行为时间和格式描述性信息，从第6行开始为卫星参数信息，每颗卫星占一行，依次为GPS卫星信息、BDS卫星信息、GLONASS卫星信息、GALILEO卫星信息和QZSS卫星信息。实时卫星位置和预报位置设计了一个后缀名为sat的文件，更新频率为3小时，延迟时间为2小时。卫星位置文件*.sat包含了当前时间点前24小时和后24小时的卫星位置，用GPST的历元时间和纬度、经度、大地高（BLH）表示，时间间隔为15分钟一组，每个历元依次包括GPS卫星BLH位置、BDS卫星BLH位置、GLONASS卫星BLH位置和GALILEO卫星BLH位置。精密轨道确定设计了一个后缀名为orb的文件来记录定轨的相关状态，包含定轨测站数、定轨验后单位权中误差sigma、轨道确定精度、轨道预报精度、轨道产品连续性，更新频率为3小时，延迟时间为2小时。orb文件中依次包括轨道确定开始时间、定轨弧长、处理间隔、定轨卫星数、定轨测站数、验后单位权中误差、每颗卫星的三维位置误差、径向误差。实时钟差解算设计了一个后缀名为clk的文件来记录实时钟差确定精度和钟差产品连续性，更新频率为3小时，延迟时间为3小时。clk文件内容包含开始时间、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种简单可行的星基增强系统监测方法及系统，第一方面包括了一种星基增强系统监测参数体系，具体分为地面基准站状态、星基增强产品、产品播发状态及终端服务性能四大项；/n地面基准站状态用于监测全球基准站运行状态是否正常，星基增强产品用于监测星基增强系统解算的轨道产品、钟差产品、电离层产品和未校准相位延迟UPD产品的产品状态，产品播发状态用于监测星基增强产品的播发状态，终端定位性能用于监测全球基准站和导航定位终端利用星基增强产品获得的定位性能。/n

【技术特征摘要】
1.一种简单可行的星基增强系统监测方法及系统，第一方面包括了一种星基增强系统监测参数体系，具体分为地面基准站状态、星基增强产品、产品播发状态及终端服务性能四大项；
地面基准站状态用于监测全球基准站运行状态是否正常，星基增强产品用于监测星基增强系统解算的轨道产品、钟差产品、电离层产品和未校准相位延迟UPD产品的产品状...

【专利技术属性】
技术研发人员：周泉，陈卓敏，周俊，
申请(专利权)人：中海北斗深圳导航技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44