基於grims的監測數據的處理方法和裝置製造方法

2023-06-21 04:27:11

基於grims的監測數據的處理方法和裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種基於GRIMS的監測數據的處理方法和裝置。該處理方法，包括：根據用戶終端發送的監測數據獲取請求，第一衛星為用戶終端的可視區域內的所有衛星中同時被至少四個監測站監測到的衛星，若判斷第一衛星的覆蓋區域與用戶終端的可視區域的第一比例大於比例門限，則根據第一衛星的星曆誤差，獲取用戶終端在至少四個監測站的方向的投影距離的平均值，判斷出平均值大於距離門限，則獲取第一衛星的衛星個數和第一衛星在用戶終端所在位置的幾何分布，判斷獲得幾何分布大於分布門限，且衛星個數大於或等於四個，則獲取GRIMS監測的當前的監測數據，並將監測數據發送給用戶終端，提高了GRIMS發布的監測數據的準確性和用戶體驗。
【專利說明】基於GRIMS的監測數據的處理方法和裝置

【技術領域】
[0001] 本發明實施例涉及衛星導航技術，尤其涉及一種基於地基區域完好性監測系統 (Ground-based Regional Integrity Monitoring System，簡稱GRIMS)的監測數據的處理方 法和裝置。

【背景技術】
[0002] 為提高全球衛星導航系統（Global Navigation Satellite System,簡稱 GNSS)完 好性，滿足高精度用戶的要求，使用地基區域完好性監測系統對GNSS導航衛星進行監測並 發布其可用性信息。
[0003] 現有技術中，地基區域完好性監測系統主要包括地基完好性監測網和完好性發布 系統，其中，地基完好性監測網主要包括各個監測站、參考站和主控站，參考站的主要功能 是根據接收到的本地觀測數據，並對衛星完好性進行初步判斷。參考站的GNSS監測接收機 接收衛星導航系統的空間信號，獲得星曆數據、衛星偽距和精密時間等數據，數據處理計算 機利用接收到的衛星星曆和曆書計算當前時間的衛星位置、衛星的仰角和方位預報，判斷 衛星是否可見，計算所有可見衛星或選擇的衛星的幾何因子，並根據監測站所在的精確位 置計算出各衛星的電離層誤差，獲取仰角8°以上的可見衛星的是否可用。主控站接收監測 站數據，對全部觀測衛星的完好性進行綜合判斷，主控站接收各個監測站傳送來的監測站 衛星完好性電文，對完好性電文中的監測站的監測數據進行綜合處理，得出地基區域完好 性監測系統覆蓋範圍內的可見衛星是否可用，將該地基區域完好性監測系統的當前監測數 據發送給用戶終端。
[0004] 但是，由於用戶終端與地基完好性檢測網中的監測站存在一定的地理差異，且星 歷數據和衛星偽距的誤差等數據具有一定的位置相關性，且用戶終端的可見衛星中，並不 是所有的衛星都能被有效監測，使得地基區域完好性監測系統發布的監測數據的準確性較 低，用戶體驗較差。


【發明內容】

[0005] 本發明實施例提供一種基於GRMS的監測數據的處理方法和裝置，以克服現有技 術中用戶終端與監測站的位置差異、衛星監測的有效性導致的地基區域完好性監測系統的 監測數據準確性較低的問題，提高GRMS發布的監測數據的準確性，提升用戶體驗。
[0006] 本發明實施例第一方面提供一種基於GRMS的監測數據的處理方法，包括：
[0007] 根據用戶終端發送的監測數據獲取請求，判斷第一比例是否大於預先配置的比例 門限，其中，所述第一比例為第一衛星的覆蓋區域與所述用戶終端的可視區域的比值，所述 第一衛星為所述用戶終端的可視區域內的所有衛星中同時被至少四個監測站監測到的衛 星；
[0008] 若所述第一比例大於所述比例門限，則根據所述第一衛星的星曆誤差，獲取所述 用戶終端在所述至少四個監測站的方向的投影距離的平均值，判斷所述平均值是否大於預 先設置的距離門限；
[0009] 若所述平均值大於所述距離門限，則獲取所述第一衛星的衛星個數和所述第一衛 星在所述用戶終端所在位置的幾何分布，判斷所述幾何分布是否大於預先設置的分布門 限；
[0010] 若所述幾何分布大於所述分布門限，且所述衛星個數大於或等於四個，則獲取所 述GRMS當前監測到的監測數據，並將所述監測數據發送給所述用戶終端。
[0011] 本發明實施例第二方面提供一種基於GRMS的監測數據的處理裝置，包括：
[0012] 第一判斷模塊，用於根據用戶終端發送的監測數據獲取請求，判斷第一比例是否 大於預先配置的比例門限，其中，所述第一比例為第一衛星的覆蓋區域與所述用戶終端的 可視區域的比值，所述第一衛星為所述用戶終端的可視區域內的所有衛星中同時被至少四 個監測站監測到的衛星；
[0013] 處理模塊，用於若所述第一判斷模塊判斷出所述第一比例大於所述比例門限，則 根據所述第一衛星的星曆誤差，獲取所述用戶終端在所述至少四個監測站的方向的投影距 離的平均值；
[0014] 第二判斷模塊，用於判斷所述平均值是否大於預先設置的距離門限；
[0015] 所述處理模塊還用於若所述第二判斷模塊判斷出所述平均值大於所述距離門限， 則獲取所述第一衛星的衛星個數和所述第一衛星在所述用戶終端所在位置的幾何分布；
[0016] 第三判斷模塊，用於判斷所述幾何分布是否大於預先設置的分布門限；
[0017] 所述處理模塊還用於若所述第三判斷模塊判斷出所述幾何分布大於所述分布門 限，且所述衛星個數大於或等於四個，則獲取所述GRMS當前監測到的監測數據；
[0018] 收發模塊，用於將所述監測數據發送給所述用戶終端。
[0019] 本發明實施例提供的基於GRMS的監測數據的處理方法和裝置，通過判斷第一衛 星的覆蓋區域與所述用戶終端的可視區域的第一比例大於預先配置的比例門限時，然後獲 取所述用戶終端在所述至少四個監測站的方向的投影距離的平均值，進一步判斷所述投影 距離的平均值大於預先設置的距離門限，再進一步獲取所述第一衛星的衛星個數和所述第 一衛星在所述用戶終端所在位置的幾何分布，並判斷所述幾何分布大於預先設置的分布門 限，且所述衛星個數大於或等於四個，滿足上述所有條件時，則確認該GRMS的監測數據可 用，解決了現有技術中因用戶終端與監測站的位置差異、衛星監測的有效性導致的GRMS 的監測數據準確性較低的問題，有效提高GRIMS發布的監測數據的準確性，並提升用戶體 驗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發 明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021] 圖1為本發明基於GRMS的監測數據的處理方法實施例一的流程圖；
[0022] 圖2為本發明基於GRMS的監測數據的處理方法實施例二的流程圖；
[0023] 圖3為本發明基於GRMS的監測數據的處理方法實施例三的流程圖；
[0024] 圖4為本發明基於GRMS的監測數據的處理裝置實施例一的結構示意圖；
[0025] 圖5為本發明基於GRMS的監測數據的處理裝置實施例二的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0026] 為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例 中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員 在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0027] 圖1為本發明基於GRMS的監測數據的處理方法實施例一的流程圖，如圖1所示， 本實施例提供的基於GRMS的監測數據的處理方法具體包括以下步驟 ：
[0028] S101 :根據用戶終端發送的監測數據獲取請求，判斷第一比例是否大於預先配置 的比例門限，其中，所述第一比例為第一衛星的覆蓋區域與所述用戶終端的可視區域的比 值，所述第一衛星為所述用戶終端的可視區域內的所有衛星中同時被至少四個監測站監測 到的衛星。
[0029] 在本實施例中，GRMS的監測網用於檢測全國範圍內的全球衛星導航系統（Global Navigation Satellite System,簡稱GNSS)的運行情況，接收GNSS的實時檢測數據，並進行 綜合性處理，以獲取完好的，準確可用的監測數據，並最後發布給用戶。
[0030] 在用戶終端需要獲取監測數據時候，接收到用戶終端發送的監測數據獲取請求， 對用戶終端可視區域內的第一衛星的覆蓋區域所佔的比例進行分析，其中，第一衛星為多 個衛星，且這些衛星至少能同時被四個監測站監測到。
[0031] S102:若所述第一比例大於所述比例門限，則根據所述第一衛星的星曆誤差，獲取 所述用戶終端在所述至少四個監測站的方向的投影距離的平均值，判斷所述平均值是否大 於預先設置的距離門限。
[0032] 在本實施例中，若S101中判斷的第一比例並不大於所述比例門限，將確定此時的 監測數據並不可用，即不準確，不需要再進行後續的處理。
[0033] 若第一比例大於所述比例門限，則進行進一步的判斷，隨著用戶終端的位置的變 化，對應的星曆誤差和電離層誤差都會變化，通過星曆誤差或者電離層誤差獲取用戶終端 在所述至少四個監測站的方向的投影距離的平均值，即獲取一個監測站與用戶終端的距 離，判斷該投影距離的平均值與預設的距離門限的關係，確定此時監測數據的可用性。
[0034] S103:若所述平均值大於所述距離門限，則獲取所述第一衛星的衛星個數和所述 第一衛星在所述用戶終端所在位置的幾何分布，判斷所述幾何分布是否大於預先設置的分 布門限。
[0035] 在本實施例中，若S102中判斷的投影距離的平均值並不大於所述距離門限，則確 定此時的監測數據不可用，即不準確，不需要再進行後續的處理。
[0036] 若判斷的投影距離的平均值大於所述距離門限，則進行進一步處理，首先獲取該 第一衛星的衛星個數，即總共有多少個衛星此刻至少能同時被四個監測站監測到，並且獲 取第一衛星在此刻用戶終端所在位置的幾何分布，並進行進一步判斷此刻的監測數據是否 可用。
[0037] S104:若所述幾何分布大於所述分布門限，且所述衛星個數大於或等於四個，則獲 取所述GRMS監測的當前的監測數據，並將所述監測數據發送給所述用戶終端。
[0038] 在本實施例中，如果幾何分布並不大於所述分布門限，或者是衛星個數小於四個， 則此刻的監測數據不可用，結束判斷，不進行後續處理，且不向用戶終端發送監測數據。
[0039] 若幾何分布大於所述分布門限，且所述衛星個數大於或等於四個，則經過上述四 個步驟的判斷，確定此刻的監測數據可用，並且準確性較高，則獲取GRMS中的監測網此刻 的監測數據，並將該監測數據發送給用戶終端。
[0040] 本實施例提供的基於GRMS的監測數據的處理方法，通過判斷第一衛星的覆蓋區 域與所述用戶終端的可視區域的第一比例大於預先配置的比例門限時，然後獲取所述用戶 終端在所述至少四個監測站的方向的投影距離的平均值，進一步判斷所述投影距離的平均 值大於預先設置的距離門限，再進一步獲取所述第一衛星的衛星個數和所述第一衛星在所 述用戶終端所在位置的幾何分布，並判斷所述幾何分布大於預先設置的分布門限，且所述 衛星個數大於或等於四個，滿足上述所有條件時，則確認該GRMS的監測數據可用，解決了 現有技術中因用戶終端與監測站的位置差異、衛星監測的有效性導致的GRIMS的監測數據 準確性較低的問題，有效提高GRIMS發布的監測數據的準確性，並提升用戶體驗。
[0041] 在上述實施例的基礎中，可選的，若所述第一比例小於或等於所述比例門限，則停 止處理，丟棄監測數據獲取請求；或者，
[0042] 若所述平均值小於或等於所述距離門限，則停止處理，丟棄監測數據獲取請求；或 者，
[0043] 若所述幾何分布小於或等於所述分布門限，則停止處理，丟棄監測數據獲取請求； 或者，
[0044] 若所述衛星個數小於四個，則停止處理，丟棄監測數據獲取請求。
[0045] 圖2為本發明基於GRMS的監測數據的處理方法實施例二的流程圖，如圖2所示， 在上述實施例的基礎上，S101中，判斷第一衛星的覆蓋區域與用戶終端的可視區域的第一 比例是否大於預先配置的比例門限之前，所述方法還包括：
[0046] S201 :獲取所述用戶終端的所述可視區域內的四重覆蓋區域內的位置點的第一總 數。
[0047] 在本實施例中，將全國區域通過經緯線劃分網格（經緯度步長為1度），獲取用戶 終端可視區域內的四重覆蓋區域內的位置點（網格點）總數，即為第一總數。
[0048] S202:獲取所述用戶終端的所述可視區域內的所有位置點的第二總數。
[0049] S203 :根據所述第一總數和所述第二總數獲取所述第一比例。
[0050] 在本實施例中，計算每個位置點（即網格點）的用戶終端的可視區域內四重覆蓋 區域（即能夠同時被至少四個監測站的監視區域）所佔的比例，上述第一總數和第二總數 的比值就是所述第一比例。
[0051] 本實施例提供的基於GRMS的監測數據的處理方法，通過獲取用戶終端可視區域 內的四重覆蓋區域內的所有位置點的第一總數和用戶終端可視區域內的所有位置點的第 二總數，獲取第一比例，並判斷第一衛星的覆蓋區域與所述用戶終端的可視區域的第一比 例大於預先配置的比例門限時，然後獲取所述用戶終端在所述至少四個監測站的方向的投 影距離的平均值，進一步判斷所述投影距離的平均值大於預先設置的距離門限，再進一步 獲取所述第一衛星的衛星個數和所述第一衛星在所述用戶終端所在位置的幾何分布，並判 斷所述幾何分布大於預先設置的分布門限，且所述衛星個數大於或等於四個，滿足上述所 有條件時，則確認該GRIMS的監測數據可用，解決了現有技術中因用戶終端與監測站的位 置差異、衛星監測的有效性導致的GRMS的監測數據準確性較低的問題，有效提高GRMS發 布的監測數據的準確性，並提升用戶體驗。
[0052] 圖3為本發明基於GRMS的監測數據的處理方法實施例三的流程圖，在上述實施 例的基礎上，本實施例特舉一實例詳細說明該處理方法的過程，具體的：
[0053] S301 :接收用戶終端發送的監測數據獲取請求。
[0054] S302:獲取所述用戶終端的所述可視區域內的四重覆蓋區域內的位置點的第一總 數。
[0055] 在本實施例中，需要獲取用戶終端可視區域內的被至少四個監測站檢測的到的四 重覆蓋區域中的位置點，當指定位置與監測站相對於地心的夾角小於當前的地心角，則指 定位置能被該監測站所監測。按照該方法遍歷計算用戶終端可視區域內所有的位置點，獲 取該可視區域內所有能被至少四個監測站監測到的位置點的總數，即第一總數。則當前的 四重覆蓋區域還可以表示為至少四個監測站監測到的位置點組成的集合。
[0056] 其中，計算四重覆蓋區域時的地心角可以按照如下公式計算獲取：
[0057] 地心角=(9〇° -仰角）

【權利要求】
1. 一種基於GRMS的監測數據的處理方法，其特徵在於，包括： 根據用戶終端發送的監測數據獲取請求，判斷第一比例是否大於預先配置的比例門 限，其中，所述第一比例為第一衛星的覆蓋區域與所述用戶終端的可視區域的比值，所述 第一衛星為所述用戶終端的可視區域內的所有衛星中同時被至少四個監測站監測到的衛 星； 若所述第一比例大於所述比例門限，則根據所述第一衛星的星曆誤差，獲取所述用戶 終端在所述至少四個監測站的方向的投影距離的平均值，判斷所述平均值是否大於預先設 置的距離門限； 若所述平均值大於所述距離門限，則獲取所述第一衛星的衛星個數和所述第一衛星在 所述用戶終端所在位置的幾何分布，判斷所述幾何分布是否大於預先設置的分布門限； 若所述幾何分布大於所述分布門限，且所述衛星個數大於或等於四個，則獲取所述 GRMS當前監測到的監測數據，並將所述監測數據發送給所述用戶終端。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括： 若所述第一比例小於或等於所述比例門限，則停止處理，丟棄監測數據獲取請求；或 者， 若所述平均值小於或等於所述距離門限，則停止處理，丟棄監測數據獲取請求；或者， 若所述幾何分布小於或等於所述分布門限，則停止處理，丟棄監測數據獲取請求；或 者， 若所述衛星個數小於四個，則停止處理，丟棄監測數據獲取請求。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述判斷第一比例是否大於預先配置的 比例門限之前，所述方法還包括： 獲取所述用戶終端的所述可視區域內的四重覆蓋區域內的位置點的第一總數； 獲取所述用戶終端的所述可視區域內的所有位置點的第二總數； 根據所述第一總數和所述第二總數獲取所述第一比例。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述獲取所述第一衛星中每個衛星在所 述用戶終端所在位置的幾何分布，包括： 計算獲取所述用戶終端到所述第一衛星中的每個衛星的位置單位矢量； 根據所述位置單位矢量生成所述第一衛星的位置矩陣； 根據所述位置矩陣，獲取所述第一衛星中每個衛星在所述用戶終端所在位置的所述幾 何分布。
5. 根據權利要求4所述方法，其特徵在於，所述幾何分布包括： 幾何精度因子、三維定位模糊度、水平定位模糊度、高度定位模糊度和時間定位模糊度 中的至少一個。
6. -種基於GRMS的監測數據的處理裝置，其特徵在於，包括： 第一判斷模塊，用於根據用戶終端發送的監測數據獲取請求，判斷第一比例是否大於 預先配置的比例門限，其中，所述第一比例為第一衛星的覆蓋區域與所述用戶終端的可視 區域的比值，所述第一衛星為所述用戶終端的可視區域內的所有衛星中同時被至少四個監 測站監測到的衛星； 處理模塊，用於若所述第一判斷模塊判斷出所述第一比例大於所述比例門限，則根據 所述第一衛星的星曆誤差，獲取所述用戶終端在所述至少四個監測站的方向的投影距離的 平均值； 第二判斷模塊，用於判斷所述平均值是否大於預先設置的距離門限； 所述處理模塊還用於若所述第二判斷模塊判斷出所述平均值大於所述距離門限，則獲 取所述第一衛星的衛星個數和所述第一衛星在所述用戶終端所在位置的幾何分布； 第三判斷模塊，用於判斷所述幾何分布是否大於預先設置的分布門限； 所述處理模塊還用於若所述第三判斷模塊判斷出所述幾何分布大於所述分布門限，且 所述衛星個數大於或等於四個，則獲取所述GRMS當前監測到的監測數據； 收發模塊，用於將所述監測數據發送給所述用戶終端。
7. 根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，還包括： 所述處理模塊還用於若所述第一判斷模塊判斷出所述第一比例小於或等於所述比例 門限，則停止處理，丟棄監測數據獲取請求；或者， 所述處理模塊還用於若所述第二判斷模塊判斷出所述平均值小於或等於所述距離門 限，則停止處理，丟棄監測數據獲取請求；或者， 所述處理模塊還用於若所述第三判斷模塊判斷出所述幾何分布小於或等於所述分布 門限，則停止處理，丟棄監測數據獲取請求；或者， 所述處理模塊還用於若所述第三判斷模塊判斷出所述衛星個數小於四個，則停止處 理，丟棄監測數據獲取請求。
8. 根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括： 獲取模塊，用於獲取所述用戶終端的所述可視區域內的四重覆蓋區域內的位置點的第 一總數； 所述獲取模塊還用於獲取所述用戶終端的所述可視區域內的所有位置點的第二總 數； 所述獲取模塊還用於根據所述第一總數和所述第二總數獲取所述第一比例。
9. 根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述處理模塊具體用於： 計算獲取所述用戶終端到所述第一衛星中的每個衛星的位置單位矢量； 根據所述位置單位矢量生成所述第一衛星的位置矩陣； 根據所述位置矩陣，獲取所述第一衛星中每個衛星在所述用戶終端所在位置的所述幾 何分布。
10. 根據權利要求9所述裝置，其特徵在於，所述處理模塊獲取的所述幾何分布包括： 幾何精度因子、三維定位模糊度、水平定位模糊度、高度定位模糊度和時間定位模糊度 中的至少一個。
【文檔編號】G01S19/20GK104049261SQ201410231283
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月28日 優先權日:2014年5月28日
【發明者】孫倩, 原源, 陳凱, 竇路, 高倍力 申請人:交通運輸部水運科學研究所