[發(fā)明專利]一種基于區(qū)間計數(shù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位性能計算方法

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• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109633699A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李賀;馬園園;石瀟竹;嚴(yán)勇杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23;G01S19/20;G01S19/42
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 黃振華

本發(fā)明公開了一種基于區(qū)間計數(shù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位性能計算方法，包括采集衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位誤差樣本，取誤差序列的絕對值作為評估樣本，建立一個只有正向的定位誤差半坐標(biāo)軸。根據(jù)設(shè)定的區(qū)間長度與定位誤差上限，計算出區(qū)間個數(shù)，并按區(qū)間個數(shù)對半坐標(biāo)軸進(jìn)行區(qū)間劃分，統(tǒng)計各個區(qū)間內(nèi)落入的定位誤差樣本數(shù)量，通過依次累加區(qū)間的計數(shù)值計算出選定百分比的圓誤差，圓誤差指標(biāo)表征系統(tǒng)的定位性能。本發(fā)明提供的基于區(qū)間計數(shù)的GNSS定位性能快速評估方法可在不損失評估精度的前提下，降低評估算法對設(shè)備內(nèi)存的要求，并大幅提高評估效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于區(qū)間計數(shù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位性能計算方法。

背景技術(shù)

全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)以其高精度、全天候、不受氣候和地域等條件限制的特點(diǎn)，已發(fā)展成為陸海空的通用導(dǎo)航工具，成為應(yīng)用最廣泛的導(dǎo)航技術(shù)。定位精度是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)性能指標(biāo)體系中最重要的指標(biāo)之一，在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式提供服務(wù)之前，需要對系統(tǒng)的定位性能作評估。最直接的方法是利用接收機(jī)對已知坐標(biāo)點(diǎn)的位置進(jìn)行定位解算，以已知坐標(biāo)與解算坐標(biāo)的差值為定位誤差，然后對定位誤差序列作統(tǒng)計分析，常用統(tǒng)計指標(biāo)有均值、標(biāo)準(zhǔn)差(RMS)、圓誤差(CEP)等，其中，圓誤差的計算較為復(fù)雜，是定位性能評估中的難點(diǎn)與重點(diǎn)。

目前，計算圓誤差最常用的方法是對定位誤差序列取絕對值后按從小到大順序排列，然后根據(jù)選定的百分比(通常取95％)，取出位于該百分比處的定位誤差數(shù)據(jù)作為圓誤差，以表征系統(tǒng)的定位精度。由于定位性能評估需要大量的觀測數(shù)據(jù)，采用排序算法(如插入排序、交換排序)計算圓誤差要耗費(fèi)大量的時間與硬件內(nèi)存，一般設(shè)備難以支撐，這使得定位性能的評估效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對現(xiàn)有方法的不足，本發(fā)明提出一種基于區(qū)間計數(shù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位性能計算方法，該方法以定位誤差序列的絕對值作為評估樣本，按照評估精度對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)間劃分，通過統(tǒng)計區(qū)間落入樣本數(shù)量及累計區(qū)間計數(shù)值計算出選定百分比的圓誤差。該方法可在不損失評估精度的前提下，降低評估算法的運(yùn)算復(fù)雜度及對硬件內(nèi)存的要求，并大幅提高評估效率。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種基于區(qū)間計數(shù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位性能計算方法，包括以下步驟：

包括：

步驟1，采集衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位誤差樣本，對誤差序列取絕對值后得到評估樣本序列；

步驟2，建立一個只有正向的的定位誤差半坐標(biāo)軸，根據(jù)設(shè)定的區(qū)間長度L與定位誤差上限M，計算出區(qū)間個數(shù)N，并按區(qū)間個數(shù)N對定位誤差半坐標(biāo)軸進(jìn)行區(qū)間劃分；

步驟3，統(tǒng)計各個區(qū)間內(nèi)落入的評估樣本數(shù)量，通過逐個累加區(qū)間的計數(shù)值計算出選定百分比的圓誤差，以圓誤差作為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位性能的計算結(jié)果。

步驟1包括：利用GNSS接收機(jī)對已知坐標(biāo)點(diǎn)的位置進(jìn)行定位解算，以已知坐標(biāo)與定位坐標(biāo)的差值作為定位誤差，取定位誤差的絕對值作為評估樣本，最終得到評估樣本序列{|NSE₁|，|NSE₂|，…，|NSE_n|}，其中|NSE_n|表示第n個評估樣本，n為大于1的整數(shù)。

步驟2包括：

根據(jù)所需評估精度P設(shè)定區(qū)間長度L，兩者存在關(guān)系L＝2P，計算出區(qū)間個數(shù)N＝M/L，建立一個只有正向的的定位誤差半坐標(biāo)軸，將定位誤差半坐標(biāo)軸劃分成N個閉區(qū)間[x_i-1,x_i]和1個開區(qū)間(x_N,+∞)，i＝1,2,…,N，x_i-1為第i個區(qū)間的左邊界，x_N為第i+1個區(qū)間的左邊界；

步驟3包括：