[發明專利]全空域多級觸發式GNSS空間信號質量監測評估方法

有效

• 申請號: 202110612086.3
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113281786B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 蔚保國;楊建雷;易卿武;李碩;鄧志鑫;王振華;葉紅軍;劉亮;趙精博;郎興康;郝碩;秦明峰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: G01S19/20
• 分類號: G01S19/20
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發明公開了一種全空域多級觸發式GNSS空間信號質量監測評估方法，屬于GNSS空間信號質量監測技術領域。該方法采用iGMAS全球跟蹤站實時數據流數據，發現全空域內可視疑似故障衛星，對疑似故障衛星再調用中等口徑天線開展相關域和測量域相關指標分析，確認是否是故障衛星，確定故障衛星后，自動調用大口徑天線對故障衛星進行高增益接收和射頻信號低失真采集，開展時域、頻域、調制域、相關域、測量域等詳細監測評估，分析衛星的具體故障原因。該方法能夠利用全球分布的監測站實現全球范圍內的GNSS全系統監測，滿足全空域故障快速發現的需求。

技術領域

本發明屬于GNSS空間信號質量監測技術領域，特別是指一種全空域多級觸發式GNSS空間信號質量監測評估方法。

背景技術

GNSS空間信號質量精確監測評估問題，是全球衛星導航系統建設及安全運行的重要環節，也是國際公認的重大難題。隨著我國北斗三號衛星導航系統建設的完成，北斗衛星數量大幅增加、有效載荷復雜度提升、信號體制發生重大變化、星座日漸復雜，如何高質量的實時監測評估GNSS空間信號質量，保障北斗系統穩定運行，是系統性能提升面臨的重大難題。

傳統的基于大口徑天線的空間信號質量監測評估方法，只能在可視范圍內對單顆衛星進行事后評估，無法實現全球范圍內的GNSS全系統快速監測。傳統的基于全向天線的空間信號質量監測評估方法，無法從時域、頻域、調制域、相關域、測量域等多個維度全面監測導航信號質量，無法保證空間信號質量監測評估的精準性。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種全空域多級觸發式GNSS空間信號質量監測評估方法。該方法能夠利用全球分布的監測站實現全球范圍內的GNSS全系統監測，滿足全空域故障快速發現的需求。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種全空域多級觸發式GNSS空間信號質量監測評估方法，包括如下步驟：

(1)基于全球分布的監測站采集GNSS衛星的觀測數據和星歷數據；

(2)綜合各監測站的觀測數據和星歷數據，對全球觀測衛星實時數據流進行數據域監測評估，評價衛星是否為疑似故障衛星；

(3)確定疑似故障衛星后，自動觸發中等口徑天線，通過中等口徑天線監測系統對疑似故障衛星進行測量域和相關域閃拍式準實時監測處理，評價該衛星是否為故障衛星；

(4)確定故障衛星后，自動觸發大口徑天線，對衛星信號進行時域、頻域、調制域、相關域、測量域、數據域和服務域的高精度后處理，確定衛星故障原因。

進一步的，所述監測站為iGMAS監測站。

進一步的，步驟(2)的具體方式為：

(201)基于監測站對衛星的觀測值實時數據流，計算偽距跳變值和載波相位跳變值，第n個監測站的碼偽距跳變值或載波相位跳變值的計算方式為：

式中，下標X取code或carrier，取code時表示碼偽距，取carrier時表示載波相位；dPR_X,n(t)表示t時刻的碼偽距/載波相位跳變值，PR_X,n(·)表示相應時刻的碼偽距/載波相位的測量結果，N為計算偽距基準統計的偽距數據點數量；

將dPR_X,n(t)的值與閾值進行比較，統計大于閾值的dPR_X,n(i)的個數CNT_X,dPR，若X取code或carrier時的CNT_X,dPR≥3，則判斷衛星為疑似故障衛星；