CN105242291A

CN105242291A - 空间信号可用性的分析方法、模块、装置、服务器及系统

Info

Publication number: CN105242291A
Application number: CN201510617306.6A
Authority: CN
Inventors: 靳成铭; 肖杰; 王剑; 蔡伯根
Original assignee: Beijing Jiaotong University
Current assignee: Beijing Jiaotong University
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2035-09-24
Also published as: CN105242291B

Abstract

本发明实施例提供一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析方法、模块、装置、服务器及系统。所述卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析方法，包括：步骤一，获取线路里程点处的在天空可见度条件下的24小时内的卫星可见数的最小值；步骤二，根据所述线路里程点处的所述最小值，计算得到所述线路里程点处的卫星导航系统的空间信号的可用性。本发明能够计算线路里程点的卫星导航系统的空间信号的可用性。

Description

空间信号可用性的分析方法、模块、装置、服务器及系统

技术领域

本发明涉及卫星导航系统的可用性分析技术，尤其涉及一种空间信号的本地可用性的分析方法、模块、装置、服务器及系统。

背景技术

基于卫星导航系统的定位技术具有定位精度高、使用范围广等特点，已经开始应用于铁路安全等领域的苛求应用。卫星定位技术在铁路安全苛求应用中的使用需要满足《IEC62278轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例》(等同国标GB/T21562)中关于可用性的要求。卫星导航系统通常会提供卫星、星座的空间信号可用性性能。但是，由于建筑物遮挡等因素，不同地点的空间信号可用性并不相同。目前，存在基于视觉的GNSS(全球导航卫星系统)接收机选星方法需要复杂的三维重建，但并没有考虑导航卫星本身的空间信号的可用性。

发明内容

本发明的实施例提供了一种空间信号的本地可用性的分析方法、模块、装置、服务器及系统，能够计算线路上的里程点的空间信号的可用性。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一方面，本发明提供一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析方法，包括：

步骤一，获取线路里程点处的在天空可见度条件下的24小时内的卫星可见数的最小值；

步骤二，根据所述线路里程点处的所述最小值，计算得到所述线路里程点处的卫星导航系统的空间信号的可用性。

所述的方法，还包括：

步骤三，根据至少两个所述线路里程点处的卫星导航系统的空间信号的可用性，计算所述线路里程点所在的线路的卫星导航系统的空间信号的可用性。

所述步骤二根据以下公式计算：

A_{i} = \{\begin{matrix} 0 & (a < 4) \\ 1 - C_{4}^{1} \times (1 - x) \times x^{3} & (a = 4) \\ 1 & (a > 5) \end{matrix};

其中，Ai表示第i个线路里程点的卫星导航系统的空间信号的本地可用性；

a表示第i个线路里程点处的在天空可见度条件下的24小时内的卫星可见数的最小值；

x表示卫星导航系统单颗在轨卫星的可用性。

所述步骤三根据以下公式计算：

A = Σ_{i = 1}^{n} A_{i} / n;

其中，n表示线路里程点的个数；

A表示所述线路里程点所在的线路的卫星导航系统的空间信号的可用性。

所述获取线路里程点处的在天空可见度条件下的24小时内的卫星可见数的最小值的步骤包括：

获取所述线路里程点的经纬高程信息；

获取所述线路里程点处的24小时内的预定数量组的卫星轨道数据；

根据所述线路里程点的经纬高程信息、所述卫星轨道数据，计算所述线路里程点处的在天空可见度条件下的24小时内的卫星可见数的最小值。

所述步骤一之前，还包括：获取所述线路里程点处的天空可见度；

所述获取所述线路里程点的经纬高程信息的步骤包括：获取一测试点的定位信息；根据所述定位点的定位信息，与线路数字轨道地图数据库匹配，获取所述线路数字轨道地图数据库中与所述定位点匹配的线路里程点；获取匹配的所述线路里程点的经纬高程信息；

所述获取所述线路里程点处的天空可见度的步骤包括：获取匹配的所述线路里程点处的天空图像；根据所述天空图像，获得所述线路里程点处的天空可见度；

所述获取一测试点的定位信息的步骤包括：

接收测试点的卫星导航系统的空间信号；

接收所述测试点的差分改正数据；

根据所述测试点的空间信号和所述测试点的差分改正数据；

生成所述测试点的定位信息。

本发明还提供一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析模块，包括：

获取单元，获取线路里程点处的在天空可见度条件下的24小时内的卫星可见数的最小值；

第一计算单元，根据所述线路里程点处的所述最小值，计算得到所述线路里程点处的卫星导航系统的空间信号的可用性。

本发明还提供一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析装置，包括上述的分析模块。

本发明还提供一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析服务器，包括上述的分析装置。

本发明还提供一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析系统，包括上述的分析服务器。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例中，首先获取线路里程点处的在天空可见度条件下的24小时内的卫星可见数的最小值；然后根据所述线路里程点处的所述最小值，计算得到所述线路里程点处的卫星导航系统的空间信号的可用性，能够为卫星导航系统在铁路安全等苛求应用中的可用性分析提供定量计算方法。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析方法的处理流程图；

图2为本发明实施例一提供的一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析模块的组成示意图；

图3为本发明实施例一提供的一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析装置的组成示意图；

图4为本发明实施例一提供的一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析服务器的组成示意图；

图5为本发明实施例一提供的一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析系统的组成示意图；

图6为本发明应用场景中卫星导航系统空间信号本地可用性的分析系统的组成示意图；

图7为本发明应用场景中可用性分析服务器的组成示意图；

图8为本发明应用场景中分析装置的组成示意图；

图9为本发明中的图像中仰角和方位角的确定示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

如图1所示，为本发明所述的一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析方法，可以包括：

步骤11，获取线路里程点处的在天空可见度条件下的24小时内的卫星可见数的最小值；

步骤12，根据所述线路里程点处的所述最小值，计算得到所述线路里程点处的卫星导航系统的空间信号的可用性。

其中，所述步骤12可以根据以下公式计算：

A_{i} = \{\begin{matrix} 0 & (a < 4) \\ 1 - C_{4}^{1} \times (1 - x) \times x^{3} & (a = 4) \\ 1 & (a > 5) \end{matrix};

x表示卫星导航系统单颗在轨卫星的可用性。

可选的，所述方法还可以包括：

步骤13，根据至少两个所述线路里程点处的卫星导航系统的空间信号的可用性，计算所述线路里程点所在的线路的卫星导航系统的空间信号的可用性。

其中，所述步骤13可以根据以下公式计算：

A = Σ_{i = 1}^{n} A_{i} / n;

其中，n表示线路里程点的个数；

上述实施例中，首先获取线路里程点处的在天空可见度条件下的24小时内的卫星可见数的最小值；然后根据所述线路里程点处的所述最小值，计算得到所述线路里程点处的卫星导航系统的空间信号的可用性，能够为卫星导航系统在铁路安全等苛求应用中的可用性分析提供定量计算方法。

其中，步骤11可以包括：

步骤111，获取所述线路里程点的经纬高程信息；

步骤112，获取所述线路里程点处的24小时内的预定数量组的卫星轨道数据；

步骤113，根据所述线路里程点的经纬高程信息、所述卫星轨道数据，计算所述线路里程点处的在天空可见度条件下的24小时内的卫星可见数的最小值。其中，卫星轨道数据可以为1440组卫星轨道数据。

可选的，所述步骤11之前，还可以包括：

步骤10A,获取所述线路里程点的经纬高程信息；

步骤10B,获取所述线路里程点处的天空可见度；

其中，步骤10A可以包括：

步骤10A1，获取一测试点的定位信息；

步骤10A2，根据所述定位点的定位信息，与线路数字轨道地图数据库匹配，获取所述线路数字轨道地图数据库中与所述定位点匹配的线路里程点；

步骤10A3，获取匹配的所述线路里程点的经纬高程信息。

其中，步骤10B可以包括：

步骤10B1，获取匹配的所述线路里程点处的天空图像；

步骤10B2，根据所述天空图像，获得所述线路里程点处的天空可见度。

该步骤10B可以为：在接收到测试点的定位信息后，将定位点(测试点)投影到线路数字轨道地图上的一个里程点，从而获得当前时刻接收机天线所在的线路里程信息。同时，拍照获得当前时刻摄像所在车顶的天空图像，获得线路当前里程点的天空可见度。换句话说，拍照获取当前定位点的天空图像，通过图像处理技术，获得天空可见度。

其中，步骤10A1包括：

步骤10A11，接收测试点的卫星导航系统的空间信号；

步骤10A12，接收所述测试点的差分改正数据；

步骤10A13，根据所述测试点的空间信号和所述测试点的差分改正数据；

步骤10A14，生成所述测试点的定位信息。

如图2所示，为本发明所述的一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析模块，包括：

获取单元21，获取线路里程点处的在天空可见度条件下的24小时内的卫星可见数的最小值；

第一计算单元22，根据所述线路里程点处的所述最小值，计算得到所述线路里程点处的卫星导航系统的空间信号的可用性。

可选的，所述分析模块包括：

第二计算单元23，根据至少两个所述线路里程点处的卫星导航系统的空间信号的可用性，计算所述线路里程点所在的线路的卫星导航系统的空间信号的可用性。

如图3所示，本发明还提供一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析装置，包括上述的分析模块31(等同于下文的可用性分析模块)。

可选的，分析装置还可以包括：精密星历处理模块32，用于获取所述线路里程点的经纬高程信息；获取所述线路里程点处的24小时内的预定数量组的卫星轨道数据；根据所述线路里程点的经纬高程信息、所述卫星轨道数据，计算所述线路里程点处的在天空可见度条件下的24小时内的卫星可见数的最小值。

可选的，所述分析装置还可以包括：图像处理模块33、地图匹配模块34；

所述地图匹配模块34，用于获取一测试点的定位信息；根据所述定位点的定位信息，与线路数字轨道地图数据库匹配，获取所述线路数字轨道地图数据库中与所述定位点匹配的线路里程点；

所述图像处理模块33，用于获取所述线路里程点处的天空可见度；以及获取所述线路里程点的经纬高程信息；获取匹配的所述线路里程点的经纬高程信息；获取匹配的所述线路里程点处的天空图像；根据所述天空图像，获得所述线路里程点处的天空可见度。

如图4所示，本发明还提供一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析服务器。所述分析服务器包括分析装置41；

可选的，所述分析装置41可以包括：差分转发模块35，接收所述测试点的差分改正数据；

图像处理模块33还用于，接收测试点的卫星导航系统的空间信号；根据所述测试点的空间信号和所述测试点的差分改正数据；生成所述测试点的定位信息。

可选的，所述分析服务器还可以包括接收机模块42和无线通信模块43。其中，接收机模块和无线通信模块之间的交互在下文中描述。

如图5所示，本发明还提供一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析系统，包括上述的分析服务器51。

可选的，所述分析系统还包括：数据采集设备52。其中，数据采集设备与服务器51之间的具体交互在下文中描述。

可选的，分析系统还可以包括：高度调节杆53和测试轨道车54。

其中，数据采集设备51包括接收机天线511及其馈线516、摄像头512及其馈线、无线信号天线513及其馈线、固定架514、自动水平调整云台515。

其中，分析服务器52包括：无线通信模块43、接收机模块42、分析装置41。

各部分的具体工作过程在下文应用场景中具体描述。

用本发明实施例的装置进行的具体过程与前述方法实施例类似，此处不再赘述。

以下描述本发明的应用场景。

本应用场景针对不同测试点的空间信号的可用性不同这一问题，提供了一种可行的针对本地测量点的卫星导航系统的空间信号的可用性的分析系统，能够对铁路线路的整体空间信号的可用性进行评价。

如图6所示，本应用场景为一种卫星导航系统空间信号的本地可用性的分析系统，可以适用于铁路等领域，包括：数据采集设备51、分析服务器52、高度调节杆53和测试轨道车54。

高度调节杆53能够手动调节长度，并将数据采集设备51固定在测试轨道车54上。

数据采集设备51包括接收机天线511及其馈线516、摄像头512及其馈线、无线信号天线513及其馈线、固定架514、自动水平调整云台515。

数据采集设备51中的接收机天线511、摄像头512、无线信号天线513沿测试列车的车头方向固定在固定架上514，三者间距不宜过大。

固定架514安装在自动水平调整云台上515。自动水平调整云台515可以自动地根据云台515中的三轴加速度计指示的云台姿态信息，通过水平和垂直方向做二自由度运动，时刻保持云台515上的固定架514处于水平状态。

换句话说，数据采集设备51中的接收机天线511及其馈线、摄像头512及其馈线、无线信号天线513及其馈线通过固定架沿车头方向依次固定在自动水平调整云台515上。

摄像头512的视角应接近或等于180度，可使用但不限于鱼眼镜头。摄像头12应当略高于接收机天线511，并使得接收机天线511的最高点距离摄像头沿列车方向中心线的仰角等于5度。换句话说，摄像头512与接收机天线511最高点之间的仰角应为5度，且两者之间水平距离应在30cm以内。

摄像头512的安装应当进行标定，标定内容为：(1)当测试轨道车水平放置且处于静止状态时，放置在自动水平调整云台15上的摄像头12获取到的图像的垂直中心线与测试轨道车的车头方向平行。(2)保证图像的中心点为摄像头12的平面与直线(摄像头12的中心点垂直于地面的直线)的交点。接收机天线平行于地面的最高点所在平面为518。

测试轨道车514由车轮和车架组成。

测量开始后，测试轨道车54沿铁路线路低速、且匀速行驶。自动水平调整云台515通过内置的三轴加速度计感知轨道车54水平和垂直方向的倾斜度，实时调整云台515的水平和垂直姿态，保证云台515上的接收机天线511、摄像头512、无线信号天线513始终处于水平状态。

如图7所示，分析服务器52包括：无线通信模块43、接收机模块42、分析装置41。其中，如图8所示，分析装置41包含差分转发模块35、地图匹配模块34、图像处理模块33、精密星历处理模块32、可用性分析模块31。

数据采集设备51中的接收机天线511将卫星导航系统空间信号通过馈线发送给分析服务器52中的接收机模块42。摄像头512通过馈线发送天顶图像数据给分析服务器52内的分析装置41。无线信号天线513通过馈线将地面通信数据发送给分析服务器52内的无线通信模块43。其中，地面通信数据为地面差分基站发送的差分改正数据。地面差分基站可以是地基差分、星基差分等多种差分系统。

分析装置41通过内部的差分转发模块35将差分改正数据发送给接收机模块42，用以提高接收机模块42的定位精度。

换句话说，无线信号天线513接收地面差分基站发送的差分改正数据，并发送至分析服务器52中的分析装置41，并经由分析装置41中的差分转发模块35转发给接收机模块42，使接收机模块42完成差分定位，输出定位结果。

接收机模块42周期性向分析装置41发送定位结果，并同时周期性地通过1PSS接口不断触发分析装置41中的图像处理模块33采集车顶摄像头512的图像信息。两个周期起始及周期间隔始终保持一致。

在接收到接收机模块42发送的定位信息后，图像处理模块33将定位信息发送给地图匹配模块34，地图匹配模块34能够将定位点投影到线路数字轨道地图上的一个里程点，从而获得当前时刻接收机天线所在的线路里程信息。线路里程信息是指线路里程点距离线路某一个固定点的相对距离。

本发明中，定位信息是定位点的坐标；空间信号是没有经过处理的高频电子波，经过接收机模块处理后得到定位点的坐标。

同时，图像处理模块33在1PPS的触发下，拍照获得当前时刻摄像512所在车顶天空图像，获得线路当前里程点的天空可见度。换句话说，接收机模块42周期性发送定位结果及1PPS信号给分析装置41中的图像处理模块33。图像处理模块33在1PPS触发下，拍照获取当前定位点的天空图像，通过图像处理技术，获得天空可见度。

也就是说，图像处理模块33将定位结果发送给地图匹配模块34进行匹配，并获取该定位结果在线路地图数据库(等同于上述的线路数字轨道地图数据)应定位点的里程信息，图像处理模块33将天空可见度与里程信息关联起来，表示当前里程位置点的天空可见度。整个测量过程需要在有可见光情况下进行。

天空可见度是指摄像头仰角大于5度视野内天顶的未被遮挡区域。如果存在线路旁边、上方的遮挡，当前里程点将损失部分天空可见度。图像处理模块33能够计算损失的这部分天空可见度的仰角和方位角区域。

图像处理模块33计算损失的这部分天空可见度的仰角和方向角区域的方法包括：

(1)将图像中的相对位置关系转换为以定位点为原点，确定图像中其他位置点相对于原点的方位角、高度角关系。如图9所示，方位角以真北方向为0°点，取值范围为0-359°；高度角以本地地平线为0°点，取值范围为0-90°。图像垂直中心线与0°方位角之间的夹角等于接收机输出的$XXVTG语句(如果是GPS(全球定位系统)的NMEA语句，XX表示GP；如果是BDS(中国北斗卫星导航系统)的NMEA语句，XX表示BD；如果是GLONASS(俄罗斯的全球定位系统)的NMEA语句，XX表示Gl)中的运动角度值。图像的仰角划分是固定的，不随定位点变化而变化。找到图像中0°方位角线和0°高度角线，即可确定图像中每个扇形区域块所覆盖的方位角和仰角范围。换句话说，图像处理过程中，需要将图像中的相对位置关系转换为以定位点为原点，其他位置点相对于原点的方位角、高度角关系。如图4所示，图像垂直中心线与0°方位角之间的夹角等于接收机22输出的$XXVTG语句中的运动角度值。

(2)通过对图像中遮挡特征的提取，找到扇形区域内被建筑物等遮挡的区域，其余区域(且仰角大于y度)作为天空可见度的仰角和方位角区域，y的取值范围通常为5、15，取决于实际铁路应用中接收机伪距定位时所采用卫星仰角的最小值。换句话说，通过对图像中遮挡特征的提取，找到扇形区域内被建筑物等遮挡的区域，其余区域(且仰角大于5度)作为天空可见度。

精密星历处理模块32是一种后处理方式，因此在完成上述过程后，需要首先获取测量当天的24小时精密星历数据，例如IGS(三维数模)网站的SP3格式精密星历，精密星历的轨道精度为2.5cm左右，在观测后12-18天才能得到，其高精度特性适合将精密星历给出的卫星轨道坐标作为真值。由于精密星历间隔15分钟给出卫星在ITFR(InternationalTerrestrialReferenceFrame，国际地球参考框架)系下的三维轨道信息，因为ITFR坐标系与广播星历采用的WGS84(为GPS全球定位系统使用而建立的坐标系统)坐标系偏差为厘米级，在计算过程中可以忽略不计。为了获得更多的精密星历数据，需内插精密星历，使历元间隔缩小至1分钟，因此可获得24小时内的1440组卫星轨道数据。

可用性分析模块31根据里程点所在的经纬高程信息，根据这1440组卫星轨道数据，计算该里程点处、在天空可见度条件下的卫星可见数的最小值，即为公式(1)中变量a的值。

可用性分析模块31计算卫星导航系统空间信号的本地可用性的方法为：

根据图像处理模块33记录的每个线路里程点，在精密星历处理模块32的辅助下，完成在该里程点天空可见度条件下的24小时当前位置的空间信号的本地可用性的计算，计算公式见公式(1)。换句话说，根据公式(1)，计算得到测量点处的卫星导航系统的空间信号的可用性指标。

A_{i} = \{\begin{matrix} 0 & (a < 4) \\ 1 - C_{4}^{1} \times (1 - x) \times x^{3} & (a = 4) \\ 1 & (a > 5) \end{matrix} - - - (1)

图像处理模块33记录里程点的信息包括：该测量点的里程信息、经纬高程信息、$GPVTG语句。空间信号本地可用性是指，当卫星导航系统导航卫星与线路所有测量点之间，在定位点的天空可见度约束下，测量点能够接收到不少于4颗卫星广播的健康的空间信号的平均概率，空间信号本地可用性A计算方法为：

A = Σ_{i = 1}^{n} A_{i} / n - - - (2)

其中，n表示铁路线路测量点的个数，x表示卫星导航系统单颗在轨卫星的可用性，a表示24小时内里程点i处卫星可见数的最小值，Ai表示第i个线路里程点的空间信号本地可用性。根据公式(2)，计算得到整个线路的卫星导航系统的空间信号可用性指标。

要分析具体某个GPS、BDS、GLONASS等卫星导航系统的空间信号可用性，只需要根据导航系统官方发布的卫星可用性指标，修改相应的x值即可，当测试对象为GPS时，x＝0.957。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用图像处理技术，获取铁路线路在地图数据库里程点的天空可见度，不需要人工参与海量的数据处理工作，不需要复杂的三维重建过程。

2、本发明采用精密星历计算固定点的可见卫星数，将24小时内固定点可见卫星数的最小值作为该点的可见卫星数，增加了天空可见度这一约束条件，获得空间信号本地可用性指标，提高了计算结果的可信度。

3、本发明提出的卫星导航系统空间信号本地可用性分析方案，适合铁路应用环境，为卫星导航系统在铁路安全苛求应用中的可用性分析提供了可行的定量计算工具。

4、本发明的适用于铁路的专用卫星导航系统的空间信号可用性的分析方案，能够对线路上的空间信号可用性给出可信的结果和普遍适用的计算方案。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤二根据以下公式计算：

A_{i} = \{\begin{matrix} 0 & (a < 4) \\ 1 - C_{4}^{1} \times (1 - x) \times x^{3} & (a = 4) \\ 1 & (a > 5) \end{matrix};

x表示卫星导航系统单颗在轨卫星的可用性。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤三根据以下公式计算：

A = Σ_{i = 1}^{n} A_{i} / n;

其中，n表示线路里程点的个数；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取线路里程点处的在天空可见度条件下的24小时内的卫星可见数的最小值的步骤包括：

获取所述线路里程点的经纬高程信息；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤一之前，还包括：获取所述线路里程点处的天空可见度；

所述获取所述线路里程点处的天空可见度的步骤包括：获取匹配的所述线路里程点处的天空图像；根据所述天空图像，获得所述线路里程点处的天空可见度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取一测试点的定位信息的步骤包括：

接收测试点的卫星导航系统的空间信号；

接收所述测试点的差分改正数据；

根据所述测试点的空间信号和所述测试点的差分改正数据；

生成所述测试点的定位信息。

8.一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析模块，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的分析模块，其特征在于，还包括：

第二计算单元，根据至少两个所述线路里程点处的卫星导航系统的空间信号的可用性，计算所述线路里程点所在的线路的卫星导航系统的空间信号的可用性。

10.一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析装置，其特征在于，包括权利要求9所述的分析模块。

11.一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析服务器，其特征在于，包括权利要求10所述的分析装置。

12.一种卫星导航系统的空间信号的本地可用性的分析系统，其特征在于，包括权利要求11所述的分析服务器。