[發明專利]一種北斗船載接收設備的對地航速數據優化方法及系統

在審

• 申請號: 202310431963.6
• 申請日: 2023-04-19
• 公開（公告）號: CN116561109A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 周建英;駱曹飛;吳鎮輝;王兵;張俊杰;張群峰;羅新林
• 申請（專利權）人: 中電科（寧波）海洋電子研究院有限公司
• 主分類號: G06F16/215
• 分類號: G06F16/215;G06F16/2455;G06F5/06
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 岳兵

本發明屬于船舶衛星導航技術領域，尤其涉及一種北斗船載接收設備的對地航速數據優化方法及系統，方法包括首先獲取北斗船載接收設備接收的數據，并對北斗船載接收設備接收數據中的RMC語句進行預處理；提取預處理后的RMC語句中的對地航速數據；并計算連續N個對地航速數據的滑動平均值Mean和動態方差值Var；最后預設門限值，并比對動態方差值與預設的門限值，若動態方差值Var小于預設的門限值，則輸出對地航速數據的滑動平均值Mean，否則直接輸出從RMC語句提取的對地航速數據。本發明能夠解決現有技術中北斗船載接收設備在低速運動或靜止時，輸出的對地航速數據存在抖動問題，影響船舶在靠港、密集航道等場景下的駕駛人員對船舶航行狀態的判斷的問題。

技術領域

本發明屬于船舶衛星導航技術領域，尤其涉及一種北斗船載接收設備的對地航速數據優化方法及系統。

背景技術

2020年3月11日國際電工委員會(IEC)正式發布首個北斗船載接收設備檢測國際標準IEC?61108-5-2020《海上導航與無線電通信設備及系統-全球衛星導航系統(GNSS)-第5部分：BDS接收設備-性能要求、測試方法與要求的測試結果》，這是世界各國船級社對北斗設備上船應用許可——型式認可的依據，是北斗進入國際航海領域實現廣泛應用的必要條件，也是全球衛星導航海用產品制造商設計、生產和測試的依據。

IEC?61108-5-2020標準要求：北斗船載接收設備的對地航速(SOG，天線位置相對大地的速度)誤差應不超過實際速度的2％或0.2節(選較大者)。但在實際應用中，北斗船載接收設備在低速運動或靜止時，輸出的對地航速數據存在抖動問題，影響船舶在靠港、密集航道等場景下的駕駛人員對船舶航行狀態的判斷。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種北斗船載接收設備的對地航速數據優化方法及系統，以解決現有技術中北斗船載接收設備在低速運動或靜止時，輸出的對地航速數據存在抖動問題，影響船舶在靠港、密集航道等場景下的駕駛人員對船舶航行狀態的判斷的問題。

本發明提供的基礎方案：一種北斗船載接收設備的對地航速數據優化方法，包括：

S1：獲取北斗船載接收設備接收的數據，并對北斗船載接收設備接收數據中的RMC語句進行預處理；

S2：提取預處理后的RMC語句中的對地航速數據；

S3：計算連續N個對地航速數據的滑動平均值Mean；

S4：計算連續N個對地航速數據的動態方差值Var；

S5：預設門限值，并比對動態方差值與預設的門限值，若動態方差值Var小于預設的門限值，則輸出對地航速數據的滑動平均值Mean，否則直接輸出從RMC語句提取的對地航速數據。

進一步，所述RMC語句中包括定位時間、狀態指示位、維度、經度、對地速度、對地真航向、日期、磁偏向、模式指示以及導航狀態。

進一步，所述S1中的預處理包括數據清洗，所述S1包括：

S1-1：獲取RMC語句的狀態指示位，并進行有效性判斷；

S1-2：若狀態指示位的值為A，則該數據有效，若該狀態指示位的值為V，則該數據無效。

進一步，所述S3包括：

S3-1：構建一個深度為N的FIFO作為數據緩存器，將北斗船載接收設備的對地航速數據依次存入數據緩存器；

S3-2：構建一個循環累加器，用于完成連續N個新的北斗船載接收設備對地航速數據累加，并剔除數據緩存器輸出的舊的北斗船載接收設備對地航速數據；

S3-3：根據循環累加器輸出，計算N個北斗船載接收設備對地航速數據平均值。

進一步，所述S4包括：