CN114325764A - 星地一体高精度定位服务监测*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种星地一体高精度定位服务监测***，包括GNSS监测站、平台解算中心、中间平台、监测预警中心，GNSS监测站需要对接收到的实时目标进行实时精密定位，为监测预警中心提供定位数据；平台解算中心需将指标数据和解算服务器数据传送至监测预警中心；中间平台包括产品传输过程中的地面发射站、通信卫星等数据传输的中间过程部分，为监测预警中心提供传输过程数据；监测预警中心负责汇集GNSS监测站、平台解算中心、中间平台产送的各项数据和指标，对数据进行处理分析确定预警状态。本发明可及时发现并警示异常问题，定位异常问题位置，帮助维护人员快速解决问题，以保障高精度定位***的平稳运行。

Description

星地一体高精度定位服务监测***

技术领域

本发明涉及全球卫星导航***，尤其涉及一种星地一体高精度定位服务监测***。

背景技术

PPP-RTK(Precise Point Positioning-Real-time Kinematic)技术是一种联合GNSS导航卫星、通信卫星、地面GNSS观测站、地面通信站、平台产品解算中心、终端定位仪器，可以实时提供高精度定位服务的技术，是一种星地一体的高精度定位服务。高精度定位服务需要很强的时效性、精确性、稳定性，而PPP-RTK技术涉及从服务端到终端的大量环节，需要一个完整高效的监测***，来帮助整个***的运维，以保证高质量的定位服务。

在PPP-RTK高精度定位技术中，GNSS导航卫星：向地面发射伪距、载波信号，地面GNSS接收机进行接收；地面GNSS观测站：作为数据来源，接收GNSS数据并传输给平台产品解算中心；还可作为监测站，实时接收平台产品进行GNSS高精度定位；平台产品解算中心：接收多观测站的观测数据，计算生成精密钟差、轨道、相位小数偏差(UPD)、硬件延迟偏差(DCB)、大气等产品，根据生成的产品和观测站数据，进行完好性计算，标识产品质量不好的卫星及异常数据，方便后续剔除异常产品；还能通过网络向外播发生成的产品，或者将产品传输至地面通信站；地面通信站：将平台解算出的产品，发送至通信卫星；通信卫星：将平台解算的产品，向服务区域进行广播播发；终端定位仪器：实时接收各项产品，进行实时高精度定位(可以理解为用户端)。

以上各个部分通过网络相互连接，除过通过卫星播发产品的方式以外，还可以通过网络对平台产品进行播发，使用网络播发方式不需要发送产品至卫星、卫星播发这两个环节，可以由平台解算中心通过网络直接播发。

在PPP-RTK***运行时，可能出现以下异常问题：数据传输中断或延迟、地面GNSS观测站异常、平台解算程序异常、特定情形导致的精密产品异常。

星地一体实时高精度定位***包含GNSS卫星、通信卫星、地面合理分布的GNSS观测站、平台解算中心、终端用户等多个环节，同时整个***需要连续不断的运行，若***出现异常则会造成严重的影响。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种可及时发现并警示异常问题的星地一体高精度定位服务监测***。

技术方案：本发明所述的星地一体高精度定位服务监测***其特征在于包括GNSS监测站、平台解算中心、中间平台、监测预警中心，其中，

GNSS监测站需要对接收到的实时目标进行实时精密定位，为监测预警中心提供定位数据；

平台解算中心在对实时产品解算过程中，会附加产生判断指标数据；需将指标数据和解算服务器数据传送至监测预警中心；

中间平台包括产品传输过程中的地面发射站、通信卫星等数据传输的中间过程部分，为监测预警中心提供传输过程数据；

监测预警中心负责汇集GNSS监测站、平台解算中心、中间平台产送的各项数据和指标，对数据进行处理分析确定预警状态。

将GNSS监测站、平台解算中心、中间平台作为监测预警的数据来源，实时将相关数据发送给预警中心。预警中心则作为整个监测***的决策枢纽，对相关数据进行处理判断，作为预警的依据。GNSS监测站，需要实时接收网络或卫星发送的精密目标进行实时精密定位，将定位结果作为直接判断整个高精度定位服务是否异常的依据。

GNSS监测站为监测预警中心提供定位数据为：实时定位结果、差分临期分析数据、记录实时定位的状态的中间文件。可以将GNSS观测站提供的预警数据分为以下几类：1、向监测中心提供实时定位结果：不同地域的多个GNSS观测站的实时定位结果，可以反映高精度定位服务是否正常运行，同时排除个别测站由于自身环境导致的差异。2、向监测中心提供差分临期数据：差分临期表示GNSS观测站接收到产品的时间与生成产品所使用的观测数据时间的差异，其包括GNSS观测站接收到数据直至最终用户高精度定位的所有中间过程的时间(GNSS观测站接收数据-解算中心生成产品-卫星播发/网络播发-用户高精度定位)，如果差分临期超过一定的时间t，则产品时效性较低并会导致定位精度差或无法高精度定位。3、向监测中心提供终端定位的中间文件：GNSS观测站在进行实时高精度定位时，可以输出保存中间文件，中间文件可以记录实时定位的状态，作为查找异常的依据。

平台解算中心传送的指标数据，包括各实时产品解算成功与否的指标、各实时产品的产品精度指标、各实时产品可用卫星数指标；所述各实时产品包括精密钟差、精密轨道、UPD、大气。可用测站数、测站分布情况、测站数据完整率、数据质量，表明***所需的原始观测值是否异常，提供给监测中心作为产品解算结果的判断依据。

平台解算中心传送的解算服务器数据包括各实时产品解算时间、解算服务器内存使用情况。各实时产品解算时间可以标明产品的时效性，还可以标明解算软件解算过程是否正常。服务器内存使用情况，可以实时监测服务器运行内存和存储是否满足使用，同时也可以标明解算程序是否存在内存泄漏。

中间平台提供的传输过程数据包括接收到数据或产品的时间、分析数据或产品完整性的结果。接收到数据或产品的时间，帮助定位较大时延发生的节点；分析数据或产品完整性，可确保数据传输过程中无丢失。

监测预警中心的功能包括数据分析统计预警、完好性算法、特定情形预警，其中：

数据分析统计预警分为结合接收到的平台解算中心传送数据，分析各GNSS观测站的数据质量、数据完整率，若不满足解算要求，则进行预警；分析差分临期及各个节点的数据产品时延情况，若超过时延阈值t，则进行预警；分析平台解算中心的内存变化情况，若内存异常，则进行预警；分析指标数据，各实时产品可用卫星数，若超过阈值，则进行预警；

完好性算法根据指标数和GNSS监测站定位时输出的定位数据，剔除指标较差的卫星，在服务器中重新进行精密定位来验证；确认质量较差的卫星后进行标注播发，帮助终端用户剔除该卫星，提高定位精度；

特定情形预警，运行相关脚本，定时获取官方网站的公告，若出现跳秒改变等情况，则进行预警。

通过以上几个模块，可以构建星地一体高精度定位服务的监测***，实时全面监控整个服务***的运行状况，及时对异常部分进行预警，帮助运维人员快速定位和处理突发情况，保证高精度定位服务的进行。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：1、及时发现异常并预警。2、快速定位异常位置和处理突发情况。3、可剔除异常卫星数据。

附图说明

图1为本发明的架构示意图。

图2为PPP-RTK高精度定位服务的网络或信号节点示意图。

图3为PPP-RTK高精度定位服务示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

星地一体高精度定位服务监测***其特征在于包括GNSS监测站、平台解算中心、中间平台、监测预警中心，其中，GNSS监测站需要对接收到的实时目标进行实时精密定位，为监测预警中心提供定位数据；平台解算中心在对实时产品解算过程中，会附加产生判断指标数据；需将指标数据和解算服务器数据传送至监测预警中心；中间平台包括产品传输过程中的地面发射站、通信卫星等数据传输的中间过程部分，为监测预警中心提供传输过程数据；监测预警中心负责汇集GNSS监测站、平台解算中心、中间平台产送的各项数据和指标，对数据进行处理分析确定预警状态。

网络时延异常预警：

步骤1：GNSS监测站、各中间平台上传时延数据至监测中心；

步骤2：监测中心对差分临期或者总时延进行处理判断，若超过阈值t，则进行预警；

步骤3：运维人员根据预警消息，对相应节点的网络情况进行排查；

步骤4：处理完网络异常问题，恢复正常的高精度定位服务。

实施例2

异常卫星预警：

步骤1：多数GNSS监测站高精度定位异常，监测中心无警报发出；

步骤2：使用完好性算法，根据GNSS观测站定位中间数据、实时产品解算指标，判定出异常卫星；

步骤3：各GNSS观测站进行高精度定位时，剔除异常卫星，观察定位结果是否正常；

步骤4：若定位结果正常，标记该卫星为异常卫星，向用户播发；

步骤5：用户端剔除异常卫星，获得正常定位。

实施例3

内存异常预警：

步骤1：平台解算中心实时向监测中心发送服务器运行内存使用数据；

步骤2：监测中心分析运行内存变化情况及占用情况；

步骤3：若运行内存增长异常或总使用量过高，超过阈值，监测中心发送预警；

步骤4：运维人员根据预警排查，若为内存使用异常增长则优化程序，若为内存总量不能满足使用，则增加内存。

Claims (6)

1.一种星地一体高精度定位服务监测***，其特征在于包括GNSS监测站、平台解算中心、中间平台、监测预警中心，其中，

GNSS监测站需要对接收到的实时目标进行实时精密定位，为监测预警中心提供定位数据；

平台解算中心需将指标数据和解算服务器数据传送至监测预警中心；

中间平台包括产品传输过程中的地面发射站、通信卫星等数据传输的中间过程部分，为监测预警中心提供传输过程数据；

监测预警中心负责汇集GNSS监测站、平台解算中心、中间平台产送的各项数据和指标，对数据进行处理分析确定预警状。

2.根据权利要1所述星地一体高精度定位服务监测***，其特征在于GNSS监测站为监测预警中心提供定位数据为：实时定位结果、差分临期分析数据、记录实时定位的状态的中间文件。

3.根据权利要1所述星地一体高精度定位服务监测***，其特征在于所述平台解算中心传送的指标数据，包括各实时产品解算成功与否的指标、各实时产品的产品精度指标、各实时产品可用卫星数指标；所述各实时产品包括精密钟差、精密轨道、UPD、大气。

4.根据权利要1所述星地一体高精度定位服务监测***，其特征在于所述平台解算中心传送的解算服务器数据包括各实时产品解算时间、解算服务器内存使用情况。

5.根据权利要1所述星地一体高精度定位服务监测***，其特征在于所述中间平台提供的传输过程数据包括接收到数据或产品的时间、分析数据或产品完整性的结果。

6.根据权利要1所述星地一体高精度定位服务监测***，其特征在于所述监测预警中心的功能包括数据分析统计预警、完好性算法、特定情形预警，其中：

数据分析统计预警分为结合接收到的平台解算中心传送数据，分析各GNSS观测站的数据质量、数据完整率，若不满足解算要求，则进行预警；分析差分临期及各个节点的数据产品时延情况，若超过时延阈值t，则进行预警；分析平台解算中心的内存变化情况，若内存异常，则进行预警；分析指标数据，各实时产品可用卫星数，若超过阈值，则进行预警；

完好性算法根据指标数和GNSS监测站定位时输出的定位数据，剔除指标较差的卫星，在服务器中重新进行精密定位来验证；确认质量较差的卫星后进行标注播发，帮助终端用户剔除该卫星，提高定位精度；

特定情形预警，运行相关脚本，定时获取官方网站的公告，若出现跳秒改变等情况，则进行预警。

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