本發(fā)明涉及一種提高數(shù)據(jù)質(zhì)量方法，尤其涉及一種提高gnss基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)質(zhì)量的方法。

背景技術(shù)：

全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(globalnavigationsatellitesystem，縮寫為gnss)是一種空間衛(wèi)星無線電測(cè)距定位系統(tǒng)，均勻分布在不同軌道面上的衛(wèi)星，通過發(fā)送調(diào)制波信號(hào)，經(jīng)過大氣層轉(zhuǎn)播至用戶接收機(jī)，供解調(diào)導(dǎo)航定位信號(hào)實(shí)現(xiàn)定位功能。廣域差分gnss和區(qū)域gnss地基增加系統(tǒng)采用的接收機(jī)，統(tǒng)稱為基準(zhǔn)站接收機(jī)。該基準(zhǔn)站接收機(jī)按照用戶設(shè)計(jì)長(zhǎng)期架設(shè)在野外，按照用戶設(shè)定的截至高度角、采樣頻率、全天候長(zhǎng)期采集衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)回傳控制中心。

由于衛(wèi)星均勻分布運(yùn)行在各軌道面，基準(zhǔn)站接收機(jī)分布在不同經(jīng)緯度，二者構(gòu)成的不同的高度截止角。從理論上講，接收機(jī)跟蹤低高度角衛(wèi)星，幾何精度因子越強(qiáng)，多余觀測(cè)值越多，定位精度越高(高程定位精度影響明顯)。但實(shí)際上低高度角衛(wèi)星對(duì)流程傳播延遲越大，多路徑效應(yīng)越強(qiáng)，又引入過多噪聲信號(hào)，不利于測(cè)量精度的提高?；鶞?zhǔn)站接收機(jī)的遮擋一般來自不同的方位(視現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境)，全方位、整體提高截止高度角的方法能有效過濾因環(huán)境引起的噪聲信號(hào)，但同時(shí)也對(duì)未遮擋方位角的信號(hào)進(jìn)行了屏蔽，對(duì)該方向上的“優(yōu)質(zhì)”信號(hào)進(jìn)行了“錯(cuò)誤”剔除，減少了衛(wèi)星顆數(shù)，降低了衛(wèi)星幾何精度因子，減少了多余觀測(cè)值，降低了測(cè)量精度(高程rms值影響明顯)。同時(shí)也過濾掉其他方位的良好的衛(wèi)星信號(hào)，衛(wèi)星跟蹤顆數(shù)未達(dá)到最多，衛(wèi)星幾何精度因子未達(dá)到最強(qiáng)，多余觀測(cè)值未達(dá)到最多，測(cè)量精度未達(dá)到理論最佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出一種提高gnss基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)質(zhì)量的方法，包括以下步驟：

基準(zhǔn)站觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量分析：基于單每顆衛(wèi)星的歷元，解算完整率時(shí)間序列、多路徑時(shí)間序列和周跳時(shí)間序列；解算每顆衛(wèi)星的高度角、方位角時(shí)間序列；

數(shù)據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果圖形化展示：繪制站心坐標(biāo)系圖，基于所述時(shí)間序列，將所述完整率、所述多路徑效應(yīng)和所述周跳信息疊加于所述站心坐標(biāo)系；

基于圖形化數(shù)據(jù)分析結(jié)果，做信號(hào)過濾區(qū)域劃分，劃定衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收的有效空間范圍；

輸出期望觀測(cè)數(shù)據(jù)。

繪制站心坐標(biāo)系圖，是以站心為坐標(biāo)原點(diǎn)o，分別以站方向角和高度角分別構(gòu)成站心坐標(biāo)的兩個(gè)要素。

本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的有益效果：

本發(fā)明通過對(duì)數(shù)據(jù)過濾的判斷和取舍方法，能準(zhǔn)確定位數(shù)據(jù)干擾源的準(zhǔn)確方位角和高度角，屏蔽干擾信號(hào)的同時(shí)，保留了更多的衛(wèi)星觀測(cè)信息；劃分?jǐn)?shù)據(jù)接收的有效區(qū)域，屏蔽質(zhì)量差的衛(wèi)星信號(hào)，準(zhǔn)確地給現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員做環(huán)境干預(yù)指導(dǎo)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種提高gnss基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)質(zhì)量的方法的流程圖。

圖2是本發(fā)明的站心坐標(biāo)系圖。

圖3是本發(fā)明疊加信息后的站心坐標(biāo)系圖。

圖4是本發(fā)明有效空間范圍效果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，本發(fā)明實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提出一種提高gnss基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)質(zhì)量的方法，包括以下步驟：

基準(zhǔn)站觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量分析：基于單每顆衛(wèi)星的歷元，解算完整率時(shí)間序列、多路徑時(shí)間序列和周跳時(shí)間序列；解算每顆衛(wèi)星的高度角、方位角時(shí)間序列；

數(shù)據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果圖形化展示：繪制站心坐標(biāo)系圖，基于所述時(shí)間序列，將所述完整率、所述多路徑效應(yīng)和所述周跳信息疊加于所述站心坐標(biāo)系；

基于圖形化數(shù)據(jù)分析結(jié)果，做信號(hào)過濾區(qū)域劃分，劃定衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收的有效空間范圍；

輸出期望觀測(cè)數(shù)據(jù)。

繪制站心坐標(biāo)系圖，是以站心為坐標(biāo)原點(diǎn)o，分別以站方向角和高度角分別構(gòu)成站心坐標(biāo)的兩個(gè)要素。

以下結(jié)合附圖，對(duì)具體實(shí)施方案方式作進(jìn)一步的闡述：

1、基準(zhǔn)站觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量分析

a)數(shù)據(jù)完整率時(shí)間序列

為各個(gè)衛(wèi)星的數(shù)據(jù)類型中最小類型值與最大類型值百分比。一般情況下，接收機(jī)會(huì)接收到來自不同頻率的載波和偽距等觀測(cè)值類型，在遍歷所有歷元的觀測(cè)值后，可以統(tǒng)計(jì)單顆衛(wèi)星各個(gè)頻率上的載波和偽距觀測(cè)值，在理想情況下，各頻率上的載波和偽距觀測(cè)值應(yīng)相同，但實(shí)際上由于導(dǎo)航信號(hào)本身等設(shè)計(jì)原因會(huì)導(dǎo)致某些頻點(diǎn)上的信號(hào)容易跟蹤而有些容易丟失。公式如下：

即：

b)多路徑時(shí)間序列

gnss接收機(jī)接收來自衛(wèi)星發(fā)射的直接信號(hào)，同時(shí)還會(huì)接收到同一信號(hào)經(jīng)接收機(jī)周圍物體的反射而產(chǎn)生多個(gè)路徑的反射回來的信號(hào)，實(shí)際量測(cè)到的gnss信號(hào)將是直接接收到的信號(hào)與反射回來的信號(hào)的迭加結(jié)果，這一現(xiàn)象叫多路徑效應(yīng)。采用公式分析，以bdsb1和b2為例：

對(duì)于b1頻點(diǎn)：

對(duì)于b2頻點(diǎn)：

其中，mp1，mp2分別為b1和b2頻點(diǎn)多路徑

p1，p2，b1，b2，f1，f2分別為偽距、載波觀測(cè)值和對(duì)應(yīng)的頻率。

c)周跳比時(shí)間序列

在衛(wèi)星定位的載波相位觀測(cè)過程中，由于衛(wèi)星信號(hào)的失鎖而導(dǎo)致的整周計(jì)數(shù)的跳變或中斷。測(cè)試過程中我們會(huì)對(duì)“累計(jì)記錄觀測(cè)值/累計(jì)發(fā)生周跳觀測(cè)值”這一比值(周跳比)進(jìn)行測(cè)試，采用公式如下：

gf＝[cs(l1×λl1-l2×λl2)]

gf(i)-gf(i-1)＞threshold(0.1米)，slip＝1；

d)方向角、高度角時(shí)間序列

基于導(dǎo)航星歷和基站站的概率坐標(biāo)解算。

2、數(shù)據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果圖形化展示(站心坐標(biāo)系)

1)繪制站心坐標(biāo)系圖，如圖2：以站心為坐標(biāo)原點(diǎn)o，分別以站方向角和高度角分別構(gòu)成站心坐標(biāo)的兩個(gè)要素；

2)基于時(shí)間序列，將完整率、多路徑效應(yīng)和周跳信息疊加于上述站心坐標(biāo)系，其中用衛(wèi)星軌跡表示數(shù)據(jù)完整率，軌跡的色譜表示多路徑效應(yīng)值(l1多路徑影響推薦值＜0.5，l2多路徑影響推薦值＜0.65)，軌跡上的×符號(hào)表示周跳數(shù)(周跳比的推薦值＞400)。示例效果圖如圖3。

3、信號(hào)過濾區(qū)域劃分

1)按照規(guī)范要求在全方位角上設(shè)定高度截止角屏蔽數(shù)據(jù)接收空間，如：10度，即10度以下衛(wèi)星數(shù)據(jù)為無效接收機(jī)區(qū)間。

2)在設(shè)定的高度截止角基礎(chǔ)上，自定義方位角和高度角屏蔽數(shù)據(jù)接收機(jī)空間，剔除數(shù)據(jù)質(zhì)量較差的區(qū)間。對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量不合格的站點(diǎn)，按照上述數(shù)據(jù)質(zhì)量分析圖形化結(jié)果，綜合數(shù)據(jù)完整率(圖形里軌跡有中斷)，多路徑值太大(色譜深，mp1＞0.5mp2＞0.65)和周跳多(“×”符合標(biāo)識(shí)相對(duì))的區(qū)域過濾，過濾后分析數(shù)據(jù)是否滿足要求，否則，重新選擇過濾區(qū)域，直到符合要求。

3)基于以上2點(diǎn)，最終劃定衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收的有效空間范圍。

基于圖形化矢量展示圖劃定衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收的有效空間范圍，效果圖如圖4。

4、輸出期望觀測(cè)數(shù)據(jù)，完成操作。