CN111190194B - 基于ppp-ar的ssr播发后完好性监测方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种基于PPP‑AR的SSR播发后完好性监测方法和装置，包括以下步骤：接收改正数并对接收到的改正数进行验证，计算保护级，如URE(用户测距误差)，并将保护级与告警门限进行比较，根据比较结果打上播发后完好性监测标识；将带有播发后完好性监测标识的完好性电文播发出去，完成改正数的完好性监测。本发明基于固定模糊度的高精度定位SSR完好性监测方法，可对播发后的改正数进行完好性监测，并播发完好性标识给用户。

Description

基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测方法和装置

技术领域

本发明涉及播发完好性监测技术领域，具体涉及一种基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测方法和装置。

背景技术

SSR(State Space Representation)：为状态空间描述，主要是提供GNSS(GlobalNavigation Satellite System，全球导航卫星系统)误差源信息，区分于差分GNSS和NRTK(网络RTK也称基准站RTK)使用的OSR信息(Observation Space Representation)，主要包含：卫星轨道误差、卫星钟差、卫星信号偏差、电离层延迟参数、对流层延迟参数、状态参数的质量指标，如URA。对于不同的流动站场景，空间状态信息可以转化为观测值空间信息，提高流动站定位的精度，不同的SSR电文提供不同的精度水平。尤其对于实时PPP(PrecisePoint Positioning，精密单点定位)应用，SSR信息必不可少，当前的RTCM3.2文档定义的SSR信息(轨道、钟差及卫星硬件偏差)足够支持双系统实时PPP：DF-RT-PPP，待实时大气延迟信息和卫星相位偏差信息定义以后，即可实现单系统的实时PPP和RTK-PPP。

PPP-RTK：PPP-RTK作为一项新技术，其融合了PPP和NRTK技术优点，能够在较短时间内获得模糊度固定解，从而实现用户的实时厘米级定位精度。

高精度实时单点定位服务可为自动驾驶、物联网等新兴技术提供实时高精度位置服务。自动驾驶领域对实时高精度定位的依赖程度高，而实时高精度定位受数据源、算法及通信等方面的影响，不能保证高精度定位可以在全时段进行，因此需要在高精度定位不可用的情况下给用户及时播发完好性信息。

现有技术的缺点如下：

(1)无法给高精度定位用户提供完好性标识。

(2)没有播发后SSR完好性监测。

发明内容

高精度单点定位的数据完好性无法及时准确告知用户，特别是在汽车行业，如果发布的改正数完好性没有确定，将对安全连续驾驶造成最大的障碍，本发明提供了一种基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测方法和装置，解决了上述技术问题。本发明采用的技术方案具体如下：

一种基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测方法，包括以下步骤：

接收改正数并对接收到的改正数进行验证，得到保护级；

并将保护级估值与告警门限进行比较，根据比较结果对播发后完好性监测的情况进行播发后完好性监测标识；

将播发后完好性监测标识加入完好性电文中，完成改正数的完好性监测，并输出播发后完好性标识。

进一步地，如果保护级大于告警门限，完好性标识标为告警；如果估值保护级小于告警门限，完好性标识标为不告警。

进一步地，所述保护级为URE，URE为用户测距误差，保护级估值为

进一步地，所述改正数包括钟差轨道改正数、相位偏差改正数、垂向电离层改正数、区域斜向电离层改正数和区域对流层改正数。

进一步地，钟差轨道改正数验证具体包括以下步骤：

监测站对接收的钟差轨道改正数进行PPP-AR预处理；

PPP-AR预处理完成后计算定位误差和相位残差；

得到相位残差后，统计监测站相位残差的均值μ_x和标准差δ_x，将均值μ_x和标准差δ_x带入公式计算保护级URE。

进一步地，所述公式如下：

Pr{|URE|＞μ_x+K_intδ_x)}＜P_int

其中，Pr{·}为事件发生的概率，P_int为完好性风险概率，K_int为其对应的标准正态分布的分位数，P_int为10^-6。

进一步地，监测站对接收的钟差轨道改正数进行PPP-AR预处理具体步骤为：进行地球自转残差和码偏差改正，进行模型改正和钟跳修复，并在预处理的过程中加入周跳和粗差探测。

进一步地，所述定位误差通过监测站坐标与参考坐标做差求得，所述相位误差在PPP-AR预处理过程中求得。

进一步地，|URE|的估值

通过以下公式计算：

本发明还提供了一种基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测装置，所述装置包括：改正数验证单元，用于接收改正数并对接收到的改正数进行验证，得到保护级；

选择判断单元，用于将保护级估值与告警门限进行比较，根据比较结果对播发后完好性监测的情况进行播发后完好性监测标识；

再次播发单元，将播发后完好性监测标识加入完好性电文中，完成改正数的完好性监测，并输出播发后完好性标识。

本发能还提供了明一种存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序执行如下步骤：

接收改正数并对接收到的改正数进行验证，得到保护级；

并将保护级估值与告警门限进行比较，根据比较结果对播发后完好性监测的情况进行播发后完好性监测标识；

将播发后完好性监测标识加入完好性电文中，完成改正数的完好性监测，并输出播发后完好性标识。

附图说明

图1为本发明基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测方法流程图；

图2为本发明基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测装置结构图。

具体实施方式

本发明将现有完好性监测技术与固定模糊度的精密单点定位技术结合，实现对SSR的完好性监测，并将判定后的完好性标识播发给用户。下文中，结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。

实施例一：

本发明提供了一种基于PPP-AR(PPP-AR：固定模糊度后的精密单点定位算法)的SSR播发后完好性监测方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1，改正数验证

优选钟差轨道改正数验证为例说明：

PPP-AR预处理过程为：接入观测值钟差和轨道改正数，多个监测站计算PPP-AR，进行EOP(地球自转残差)和DCB(码偏差)改正，进行模型改正和钟跳修复，并在计算的过程中加入周跳和粗差探测。

定位误差由估计的监测站坐标与参考坐标做差求得。相位残差计算在PPP-AR的计算过程中完成。

得到相位残差后，统计多个监测站相位残差的均值μ_x和标准差δ_x(每颗星每一个时刻)，将均值和标准差带入：

Pr{|URE|＞μ_x+K_intδ_x)}＜P_int

Pr{·}为事件发生的概率，P_int为完好性风险概率，K_int为其对应的标准正态分布的分位数，P_int为10^-8，URE为用户测距误差的简称(UserRangingError)。

步骤2，选择判断

|URE|的估值

的具体计算为：

将

和告警门限σ比较：

如果大于告警门限，完好性标识标为未通过播发后完好性监测；如果小于告警门限，完好性标识标为通过播发后完好性监测。

步骤3，再次播发

将带有播发后完好性监测标识的代码加入完好性标识中。播发后完好性监测的目的是使每一组播发后的改正数都经过完好性监测，并带有完好性标识。

实施例二：

本发明还提供了一种基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测，如图2所示，包括：

改正数验证单元，用于接收改正数并对接收到的改正数进行验证，得到|URE|，其中URE为用户测距误差；

选择判断单元，用于计算|URE|的估值

并将估值

与告警门限进行比较，根据比较结果对播发后完好性监测的情况进行完好性监测标识；

再次播发单元，用于将带有播发后完好性监测标识的代码加入完好性标识中，完成改正数的完好性监测，并输出完好性监测标识。

实施例三：

本发明还提供了一种存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序执行如下步骤：

接收改正数并对接收到的改正数进行验证，得到|URE|，其中URE为用户测距误差；

计算|URE|的估值

并将估值

与告警门限进行比较，根据比较结果对播发后完好性监测的情况进行完好性监测标识；

将带有播发后完好性监测标识的代码加入完好性标识中，完成改正数的完好性监测，并输出完好性监测标识。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收改正数并对接收到的改正数进行验证，得到保护级，所述改正数包括钟差轨道改正数、相位偏差改正数、垂向电离层改正数、区域斜向电离层改正数和区域对流层改正数；

并将保护级估值与告警门限进行比较，根据比较结果对播发后完好性监测的情况进行播发后完好性监测标识；

在再次播发时，将播发后完好性监测标识加入完好性电文中，完成改正数的完好性监测，并输出播发后完好性标识；

所述对接收到的改正数进行验证，得到保护级的过程包括：多个监测站对接收到的所述改正数进行PPP-AR计算，得到每颗星每一时刻的相位残差；统计每颗星每一时刻的相位残差的均值和标准差，并将均值和标准差带入公式计算保护级。

2.如权利要求1所述的一种基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测方法，其特征在于，如果保护级大于告警门限，完好性标识标为告警；如果估值保护级小于告警门限，完好性标识标为不告警。

3.如权利要求2所述的一种基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测方法，其特征在于，所述保护级为URE，URE为用户测距误差，保护级估值为

4.如权利要求3所述的一种基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测方法，其特征在于，钟差轨道改正数验证具体包括以下步骤：

监测站对接收的钟差轨道改正数进行PPP-AR预处理；

PPP-AR预处理完成后计算定位误差和所述相位残差，所述定位误差通过监测站坐标与参考坐标做差求得；

得到相位残差后，统计监测站相位残差的均值μ_x和标准差δ_x，将均值μ_x和标准差δ_x带入公式计算保护级URE。

5.如权利要求4所述的一种基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测方法，其特征在于，所述公式如下：

Pr{|URE|>(μ_x+K_intδ_x)}<P_int

其中，Pr{·}为事件发生的概率，P_int为完好性风险概率，K_int为其对应的标准正态分布的分位数，P_int为10^-6。

6.如权利要求5所述的一种基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测方法，其特征在于，监测站对接收的钟差轨道改正数进行PPP-AR预处理具体步骤为：进行地球自转残差和码偏差改正，进行模型改正和钟跳修复，并在预处理的过程中加入周跳和粗差探测。

7.如权利要求6所述的一种基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测方法，其特征在于，|URE|的估值

通过以下公式计算：

8.一种基于PPP-AR的SSR播发后完好性监测装置，其特征在于，所述装置包括：

改正数验证单元，用于接收改正数并对接收到的改正数进行验证，得到保护级，所述改正数包括钟差轨道改正数、相位偏差改正数、垂向电离层改正数、区域斜向电离层改正数和区域对流层改正数；

选择判断单元，用于将保护级估值与告警门限进行比较，根据比较结果对播发后完好性监测的情况进行播发后完好性监测标识；

再次播发单元，在再次播发时，将播发后完好性监测标识加入完好性电文中，完成改正数的完好性监测，并输出播发后完好性标识；

其中，所述改正数验证单元对接收到的改正数进行验证，得到保护级的过程包括：多个监测站对接收到的所述改正数进行PPP-AR计算，得到每颗星每一时刻的相位残差；统计每颗星每一时刻的相位残差的均值和标准差，并将均值和标准差带入公式计算保护级。

9.一种存储器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序执行如下步骤：

接收改正数并对接收到的改正数进行验证，得到保护级，所述改正数包括钟差轨道改正数、相位偏差改正数、垂向电离层改正数、区域斜向电离层改正数和区域对流层改正数；

并将保护级估值与告警门限进行比较，根据比较结果对播发后完好性监测的情况进行播发后完好性监测标识；

在再次播发时，将播发后完好性监测标识加入完好性电文中，完成改正数的完好性监测，并输出播发后完好性标识；

所述对接收到的改正数进行验证，得到保护级的过程包括：多个监测站对接收到的所述改正数进行PPP-AR计算，得到每颗星每一时刻的相位残差；统计每颗星每一时刻的相位残差的均值和标准差，并将均值和标准差带入公式计算保护级。

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