CN111045047A - 基于负反馈电文容错技术的处理方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于负反馈电文容错技术的处理方法和系统，方法为，采集卫星观测量并接收电文，将正确的电文首次存储；接收下一时刻的电文并误码检测，有误码舍弃电文，并重新接收，无误码进行电文比对，比对错误对电文进行逆序处理，逆序处理后的电文进行再次比对，比对无误进行电文解析，得到电文参数，判断星地距离或本地钟差的跳动是否超阈值，超过将错误信息反馈给接收机前端将异常星对应星历删除，进行电文舍弃和电文重新接收，未超阈值将电文进行存储，系统有接收单元、误码检测单元、电文比对单元、逆序处理单元、解析单元、超限判断单元和存储单元，解决了无误码时引入的偏差，并对有误码引入的误差进行保护处理。

Description

基于负反馈电文容错技术的处理方法和系统

技术领域

本发明属于卫星导航系统授时应用技术领域，具体涉及一种基于负反馈电文容错技术的处理方法和系统。

背景技术

如今卫星导航授时应用服务尤其是北斗卫星授时导航已在我国的工业、国防、通信等领域得到广泛和重要应用。由于干扰信号时时地影响到卫星接收机端的电文正确性，会造成卫星定位授时出现大的偏差。

目前，导航电文的容错处理，都是基于有误码时进行的保护处理，而对于电文无误码状态下的电文异常，考虑的不多，这就会造成导航电文解析的错误，从而使卫星引入了错误的导航数据，以至于定位授时出现偏差，此外，在强干扰环境下，电文会出现无误码反转或无误码错误的情况，也影响了信号的正常接收。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于负反馈电文容错技术的处理方法，解决了无误码时引入的偏差，并能对有误码引入的误差进行保护处理，具有在强干扰下，正确接收电文的效果。

基于负反馈电文容错技术的处理方法，包括如下步骤，

步骤一：接收机启动开始采集卫星观测量并进行电文的接收，将验证正确的电文进行首次存储；

步骤二：接收机接收下一时刻的电文并进行误码检测，若电文有误码，则舍弃所述电文，并重新接收下一时刻电文，若无误码则进行电文比对处理；

步骤三：将无误码电文进行比对处理，若比对无误则转入步骤五，若比对错误则转入步骤四；

步骤四：对电文进行逆序处理，将逆序处理后的电文进行再次比对，并转入步骤五；

步骤五：接收机从电文中解析出电文参数，根据电文参数和采集的卫星观测量数据计算后，判断星地距离或本地钟差的跳动是否超过限定阈值，若超过则将错误信息反馈给接收机前端将超过限定阈值的异常星所对应的星历删除，并进行电文舍弃和电文的重新接收，若电文未超过限定阈值，则将电文信息进行存储。

步骤一中，将验证正确的电文进行首次存储前还包括如下步骤：

a1）：接收机对接收的电文进行解析，得到电文参数；

a2)：根据电文参数，计算卫星的星地距离，并通星历参数递推出卫星的本地钟差；

a3）：判断星地距离或本地钟差的跳动是否超过限定阈值，若超过，则重新接收电文并转入a1),若未超过，则将电文进行首次存储。

所述判断星地距离或本地钟差的跳动是否超过限定阈值，包括如下步骤：

b1)：计算各星的星地距离均值或计算各星的本地钟差均值；

b2）：计算各星的星地距离与星地距离均值的差值或计算各星的本地钟差与本地钟差均值的差值；

b3）：判断各星与星地距离均值的差值是否超过限定阈值，或判断各星与本地钟差均值的差值是否超过限定阈值。

所述限定阈值包括星地距离的限定阈值和本地钟差的限定阈值，所述星地距离的限定阈值为100米，所述本地钟差的限定阈值为30ns。

步骤一中，卫星观测量的采集是根据时标进行采集的，所述时标为20ms。

步骤三中的比对处理为将电文子帧与存储的上一时刻的电文子帧进行比对，将电文字与存储的上一时刻的电文字进行比对。

步骤三中，所述比对错误包括，电文子帧出现不等且有规律地每个字高低位反转以及电文字出现任意字或半字的高低位反转。

步骤四中，所述的逆序处理为电文子帧的反相和电文字的反相。

一种基于负反馈电文容错技术的处理系统，包括接收单元、误码检测单元、电文比对单元、逆序处理单元、解析单元、超限判断单元和存储单元，其中，

所述接收单元，用于接收电文和首次电文接收的识别，将接收的电文传送给误码检测单元和超限判断单元；

所述误码检测单元，从接收单元中接收电文信息，并对电文进行误码检测；

所述电文比对单元，将无误码的电文信息进行比对，将比对错误的错误的电文传送至逆序处理单元，将比对无误的电文传送给解析单元；

逆序处理单元，对电文进行逆序处理和处理后的电文二次比对，并将处理后的电文传送至超限判断单元；

解析单元，从接收的电文中解析电文参数，并将电文参数传送给超限判断单元；

超限判断单元，进行星地距离或本地钟差的超限判断，若超限则将信息反馈至接收单元以重新接收电文，若未超限，则将电文传送至存储单元进行存储；

存储单元,将电文进行存储。

本发明公开了一种基于负反馈电文容错技术的处理方法，接收机将接收的电文通过比较判决，确定电文是否出现误码、以及无误码下电文是否逆序和电文是否异常，若电文逆序进行反相处理，若无逆序则解析出电文参数，将反相处理后的电文和解析后的电文参数，进行判断星地距离或本地钟差并判断星地距离或本地钟差是否跳变异常，若异常，则反馈电文出现了异常，将异常星所对应的星历删除，并将电文舍弃和电文的重新接收，若无异常则进行电文数据的存储，保证数据的可靠性和完整性，具有在干扰环境下，正确接收电文的有益效果。

附图说明

图1是基于负反馈电文容错技术的处理方法的流程图。

图2是基于负反馈电文容错技术的处理系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施，而不是全部的实施，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做、出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，基于负反馈电文容错技术的处理方法，包括如下步骤，

步骤一：接收机启动开始采集卫星观测量并进行电文的接收，将验证正确的电文进行首次存储；

步骤二：接收机接收下一时刻的电文并进行误码检测，若电文有误码，则舍弃所述电文，并重新接收下一时刻电文，若无误码则进行电文比对处理；

步骤三：将无误码电文进行比对处理，若比对无误则转入步骤五，若比对错误则转入步骤四；

步骤四：对电文进行逆序处理，将逆序处理后的电文进行再次比对，并转入步骤五；

步骤五：接收机从电文中解析出电文参数，根据电文参数和采集的卫星观测量数据计算后，判断星地距离或本地钟差的跳动是否超过限定阈值，若超过则将错误信息反馈给接收机前端将超过限定阈值的异常星所对应的星历删除，并进行电文舍弃和电文的重新接收，若电文未超过限定阈值，则将电文信息进行存储。

步骤一中，将验证正确的电文进行首次存储前还包括如下步骤：

a1）：接收机对接收的电文进行解析，得到电文参数；

a2)：根据电文参数，计算卫星的星地距离，并通星历参数递推出卫星的本地钟差；

a3）：判断星地距离或本地钟差的跳动是否超过限定阈值，若超过，则重新接收电文并转入a1),若未超过，则将电文进行首次存储。

所述判断星地距离或本地钟差的跳动是否超过限定阈值，包括如下步骤：

b1)：计算各星的星地距离均值或计算各星的本地钟差均值；

b2）：计算各星的星地距离与星地距离均值的差值或计算各星的本地钟差与本地钟差均值的差值；

b3）：判断各星与星地距离均值的差值是否超过限定阈值，或判断各星与本地钟差均值的差值是否超过限定阈值。

所述限定阈值包括星地距离的限定阈值和本地钟差的限定阈值，所述星地距离的限定阈值为100米，所述本地钟差的限定阈值为30ns。

卫星观测量的采集是根据时标进行采集的，所述时标为20ms。20ms采集一次卫星观测量，1秒钟采集50次卫星观测量，经过滤波后可得到最好的一组卫星观测量数据。

步骤三中的比对处理为将电文子帧与存储的上一时刻的电文子帧进行比对，将电文字与存储的上一时刻的电文字进行比对。

步骤三中，所述比对错误包括，电文子帧出现不等且有规律地每个字高低位反转以及电文字出现任意字或半字的高低位反转。

步骤四中，所述的逆序处理为电文子帧的反相和电文字的反相。

如图2所示，一种基于负反馈电文容错技术的处理系统，包括接收单元1、误码检测单元2、电文比对单元3、逆序处理单元5、解析单元4、超限判断单元6和存储单元7，其中，

所述接收单元1，用于接收电文和首次电文接收的识别，将接收的电文传送给误码检测单元2和超限判断单元6；电文首次接收的时间为30秒，比其余电文的接收时间要长，可以根据接收时间的长短来进行识别是否为电文的首次接收。

所述误码检测单元2，从接收单元1中接收电文信息，并对电文进行误码检测；

所述电文比对单元3，将无误码的电文信息进行比对，将比对错误的错误的电文传送至逆序处理单元5，将比对无误的电文传送给解析单元4；

逆序处理单元5，对电文进行逆序处理和处理后的电文二次比对，并将处理后的电文传送至超限判断单元6；

解析单元4，从接收的电文中解析电文参数，并将电文参数传送给超限判断单元6；

超限判断单元6，进行星地距离或本地钟差的超限判断，若超限则将信息反馈至接收单元1以重新接收电文，若未超限，则将电文传送至存储单元7进行存储；

存储单元7,将电文进行存储。

所示接收单元1首次接收电文，将电文传送至超限判断单元6进行星地距离或本地钟差的计算，若超过星地距离或本地钟差超过限定阈值则将电文舍弃，接收单元1重新进行电文的接收直至超限判断单元6判断不超限定阈值，将电文传送至存储单元7中进行首次存储。

而后，接收单元1将接收的电文信息传送至误码检测单元2中进行误码检测，若检测出有误码，则将电文舍弃，重新接收电文，若电文无误码，则将电文传送至电文比对单元3，电文比对单元3将电文与存储的上一时刻的电文进行比对，判断电文是否有子帧逆序或电文字逆序，若比对结果出现逆序，则将电文传送至逆序处理单元5中进行电文的逆序处理，并将逆序处理后的电文发送至超限判断单元6中进行判断星地距离或本地钟差是否超过限定阈值，若超过限定阈值则反馈至接收单元1，进行电文的重新接收，若未超过限定阈值，则进行电文的存储。

若电文比对单元比对电文后，电文无误，则将电文传送至解析单元4中，进行电文参数的解析，并将解析出的电文参数传送至超限判断单元6中进行判断星地距离或本地钟差是否超过限定阈值，若超过限定阈值则反馈至接收单元1，进行电文的重新接收，若未超过限定阈值，则进行电文的存储。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.基于负反馈电文容错技术的处理方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：接收机启动开始采集卫星观测量并进行电文的接收，将验证正确的电文进行首次存储；

步骤二：接收机接收下一时刻的电文并进行误码检测，若电文有误码，则舍弃所述电文，并重新接收下一时刻电文，若无误码则进行电文比对处理；

步骤三：将无误码电文进行比对处理，若比对无误则转入步骤五，若比对错误则转入步骤四；

步骤四：对电文进行逆序处理，将逆序处理后的电文进行再次比对，并转入步骤五；

步骤五：接收机从电文中解析出电文参数，根据电文参数和采集的卫星观测量数据计算后，判断星地距离或本地钟差的跳动是否超过限定阈值，若超过则将错误信息反馈给接收机前端将超过限定阈值的异常星所对应的星历删除，并进行电文舍弃和电文的重新接收，若电文未超过限定阈值，则将电文信息进行存储。

2.根据权利要求1所述的基于负反馈电文容错技术的处理方法，其特征在于：步骤一中，将验证正确的电文进行首次存储前还包括如下步骤：

a1）：接收机对接收的电文进行解析，得到电文参数；

a2)：根据电文参数，计算卫星的星地距离，并通星历参数递推出卫星的本地钟差；

a3）：判断星地距离或本地钟差的跳动是否超过限定阈值，若超过，则重新接收电文并转入a1),若未超过，则将电文进行首次存储。

3.根据权利要求2所述的基于负反馈电文容错技术的处理方法，其特征在于：所述判断星地距离或本地钟差的跳动是否超过限定阈值，包括如下步骤：

b1)：计算各星的星地距离均值或计算各星的本地钟差均值；

b2）：计算各星的星地距离与星地距离均值的差值或计算各星的本地钟差与本地钟差均值的差值；

b3）：判断各星与星地距离均值的差值是否超过限定阈值，或判断各星与本地钟差均值的差值是否超过限定阈值。

4.根据权利要求3所述的基于负反馈电文容错技术的处理方法，其特征在于：所述限定阈值包括星地距离的限定阈值和本地钟差的限定阈值，所述星地距离的限定阈值为100米，所述本地钟差的限定阈值为30ns。

5.根据权利要求1所述的基于负反馈电文容错技术的处理方法，其特征在于：步骤一中，卫星观测量的采集是根据时标进行采集的，所述时标为20ms。

6.根据权利要求1所述的基于负反馈电文容错技术的处理方法，其特征在于：步骤三中的比对处理为将电文子帧与存储的上一时刻的电文子帧进行比对，将电文字与存储的上一时刻的电文字进行比对。

7.根据权利要求1所述的基于负反馈电文容错技术的处理方法，其特征在于：步骤三中，所述比对错误包括，电文子帧出现不等且有规律地每个字高低位反转以及电文字出现任意字或半字的高低位反转。

8.根据权利要求1所述的基于负反馈电文容错技术的处理方法，其特征在于：步骤四中，所述的逆序处理为电文子帧的反相和电文字的反相。

9.一种采用如权利要求1至7任一所述方法的基于负反馈电文容错技术的处理系统，其特征在于：包括接收单元、误码检测单元、电文比对单元、逆序处理单元、解析单元、超限判断单元和存储单元，其中，

所述接收单元，用于接收电文和首次电文接收的识别，将接收的电文传送给误码检测单元和超限判断单元；

所述误码检测单元，从接收单元中接收电文信息，并对电文进行误码检测；

所述电文比对单元，将无误码的电文信息进行比对，将比对错误的错误的电文传送至逆序处理单元，将比对无误的电文传送给解析单元；

逆序处理单元，对电文进行逆序处理和处理后的电文二次比对，并将处理后的电文传送至超限判断单元；

解析单元，从接收的电文中解析电文参数，并将电文参数传送给超限判断单元；

超限判断单元，进行星地距离或本地钟差的超限判断，若超限则将信息反馈至接收单元以重新接收电文，若未超限，则将电文传送至存储单元进行存储；

存储单元,将电文进行存储。

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