【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于导航信号监测评估，特别是指一种多天线协同的gnss/低轨导航卫星信号质量监测评估方法。
技术介绍
1、卫星导航空间信号质量直接决定系统服务质量，也反映了卫星有效载荷的性能和工作状态，对其有效监测评估是发现导航信号异常并对故障进行定位的不可或缺的技术。由于存在各种环境干扰因素、系统突发故障状态与一些设计上的缺陷，卫星导航系统服务性能的有效保障必需开展信号质量监测告警，为北斗卫星导航系统的运行维护、升级建设提供支撑。
2、传统的基于抛物面天线的监测评估方法仅能同时监测到1颗导航卫星，无法实现高效率多星联合监测。目前，适用于多天线协同的gnss/低轨导航卫星信号质量监测评估方法尚属空白。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种多天线协同的gnss/低轨导航卫星信号质量监测评估方法。本方法能够对多颗gnss/低轨导航卫星联合实时监测评估，当导航系统异常时实时为用户发布告警信息，为gnss/低轨导航系统的运行维护、升级建设提供支撑。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种多天线协同的gnss/低轨导航卫星信号质量监测评估方法，包括如下步骤：
4、步骤1，基于全球分布的监测站采集gnss/低轨导航卫星的星历数据，对多站星历数据进行一致性检验，获取综合后的星历数据；
5、步骤2，根据抛物面天线位置信息和星历数据，计算卫星仰角，筛选出每个站点卫星仰角大于阈值t的卫星，形成集合pa；同时，计算集
6、步骤3，从集合pb中，筛选出每个站点的最长观测弧段、观测起止时刻和卫星编号，分别形成集合pt和pn；
7、步骤4，判断集合pn中卫星号是否有相同的元素，并且相同卫星号观测起止时刻pt中的元素是否有重叠；如果pn中元素不相同，或者pn中的元素有相同并且相同卫星号观测起止时刻pt中的元素无重叠，则完成此轮任务规划，得到观测任务[pn，pt]，转步骤6；如果pn中的元素有相同并且相同卫星号观测起止时刻pt中的元素有重叠，则转步骤5；
8、步骤5，对重复的弧段进行去重化处理，形成新的观测任务[pnr，ptr]；
9、步骤6，依次重复步骤3至步骤5，直至观测任务规划完毕；
10、步骤7，依据步骤6形成的观测任务，对导航卫星开展时域、频域、相关域、测量域以及服务域的多维域监测评估，得到监测评估产品，直至观测任务执行完毕。
11、进一步地，步骤1中，所述全球分布的监测站包括gnss监测站和低轨导航监测站，gnss监测站为igmas监测站、igs监测站点或者cors站点或者其他专用gnss监测站点，低轨导航监测站为具备低轨导航系统星历采集、解析与传输能力的监测站点。
12、进一步地，步骤2的具体方式为：
13、步骤201，计算各个监测站的导航系统卫星的仰角，形成仰角矩阵如下：
14、
15、式中，qi,j表示第i个监测站点、第j颗卫星的仰角，pi表示第i个监测站对应的各颗卫星的观测仰角，m表示接入的监测站点数，n表示接收到的导航系统卫星数；
16、步骤202，从式(1)中，选取各个监测站的仰角3t度的卫星的仰角θi,ji，得到：
17、
18、形成集合pa＝{p1′,p′2,…,p′m}；其中，为pi中的部分元素；
19、步骤203，根据卫星的星历和地面站坐标，计算各颗卫星的观测弧度时长如下：
20、
21、其中，和表示站点pi第j颗卫星可视观测开始时刻、结束时刻；由此，形成集合pb＝{q1,q2,…,qm}。
22、进一步地，步骤3的具体方式如下：
23、
24、
25、其中，f[·]表示计算最长观测弧段对应的观测起止时刻,和分别表示第i个监测站中最长观测弧段卫星的观测起止时刻，ni表示第i个监测站中第ni颗卫星，表示第i个监测站中最长观测弧段卫星的伪随机噪声码号。
26、进一步地，步骤4的具体方式为：
27、如果下式成立，则说明相同卫星号观测起止时刻无重叠：
28、
29、此时，完成此轮任务规划，各个站点观测任务为[pn，pt],转步骤6；
30、如果下式成立，则表示存在观测起止时刻重叠：
31、
32、转步骤5。
33、进一步地，步骤5的具体方式为：
34、对重复的弧段进行去重化处理，得到此轮任务规划如下：
35、
36、
37、上式中，和分别表示对重复的弧段进行去重化处理后第p个监测站中最长观测弧段卫星的观测起止时刻，np表示第p个监测站中第np颗卫星，表示第p个监测站中最长观测弧段卫星的伪随机噪声码号，和取值如下：
38、
39、进一步地，步骤7中，监测评估产品包括的内容如下表所示：
40、
41、监测评估产品包括数据信息产品和多维度信号态势产品，数据信息产品采用实时数据流方式传输，传输协议采用tcp/ip ntrip协议，信息内容采用rtcm格式，传输时采用大端模式；多维度信号态势产品包括采用折线、柱状图、热力图形式的多维度可视化信息。
42、本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
43、1、本专利技术能够形成多天线的联合的gnss/低轨导航卫星空间信号质量监测评估机制，解决传统的基于抛物面天线的空间信号质量监测方法仅能监测一颗卫星，无法实现多抛物面天线联合监测的问题。
44、2、本专利技术的实现了多天线联合的gnss/低轨导航卫星空间信号质量监测评估，可提升监测评估领域空间信号质量监测评估效率。
45、3、本专利技术可实现多颗卫星的gnss/低轨导航卫星空间信号质量监测评估的实时全面监测评估以及导航服务异常时的实时监测警信息，为gnss/低轨导航系统的运行维护、升级建设以及用户应用提供支撑。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多天线协同的GNSS/低轨导航卫星信号质量监测评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种多天线协同的GNSS/低轨导航卫星信号质量监测评估方法，其特征在于，步骤1中，所述全球分布的监测站包括GNSS监测站和低轨导航监测站，GNSS监测站为iGMAS监测站、IGS监测站点或者CORS站点或者其他专用GNSS监测站点，低轨导航监测站为具备低轨导航系统星历采集、解析与传输能力的监测站点。
3.根据权利要求1所述的一种多天线协同的GNSS/低轨导航卫星信号质量监测评估方法，其特征在于，步骤2的具体方式为：
4.根据权利要求1所述的一种多天线协同的GNSS/低轨导航卫星信号质量监测评估方法，其特征在于，步骤3的具体方式如下：
5.根据权利要求1所述的一种多天线协同的GNSS/低轨导航卫星信号质量监测评估方法，其特征在于，步骤4的具体方式为：
6.根据权利要求1所述的一种多天线协同的GNSS/低轨导航卫星信号质量监测评估方法，其特征在于，步骤5的具体方式为：
7.根据权利要求1所述的一种多
...【技术特征摘要】
1.一种多天线协同的gnss/低轨导航卫星信号质量监测评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种多天线协同的gnss/低轨导航卫星信号质量监测评估方法，其特征在于，步骤1中，所述全球分布的监测站包括gnss监测站和低轨导航监测站，gnss监测站为igmas监测站、igs监测站点或者cors站点或者其他专用gnss监测站点，低轨导航监测站为具备低轨导航系统星历采集、解析与传输能力的监测站点。
3.根据权利要求1所述的一种多天线协同的gnss/低轨导航卫星信号质量监测评估方法，其特征在于，步骤2的具体方...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨建雷，李硕，赵精博，蔚保国，易卿武，陈秀德，杨红雷，郝硕，郎兴康，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。