CN115201874B - 数据质量监控方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种数据质量监控方法、装置、设备及存储介质,该方法包括:获取目标接收机测量的目标卫星的载噪比以及与所述载噪比对应的所述目标卫星的仰角;基于所述目标接收机对应的载噪比高度角模型,根据所述目标卫星的仰角,确定所述目标卫星的载噪比对应的目标门限值,所述载噪比高度角模型是由所述目标接收机测量的至少一个卫星的历史载噪比以及所述历史载噪比对应的所述至少一个卫星的历史仰角确定的;若所述目标卫星的载噪比大于所述目标门限值,则确定监控通过。本申请实施例提供的方法能够克服现有技术无法便捷有效地实现数据质量监控的问题。
Description
技术领域
本申请实施例涉及自动驾驶和高精度定位服务技术领域,尤其涉及一种数据质量监控方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着科技的不断创新,自动驾驶和高精度定位服务越来越广泛,人们也越来越重视信号等数据质量,因此,对数据质量的监控,成了目前技术发展的重中之重。
目前,一般采用基于地基增强系统(ground-based augmentation systems,GBAS)的信号质量监控或者基于局域增强系统(Local Area Augmention System,LAAS)的信号质量监控。其中,基于GBAS的信号质量监控中,对于信号域的故障通过信号质量监测(SignalQuality Monitoring,SQM)技术,对相关峰实现多对采样来监测相关峰畸变、对载噪比,实现低功率监测,进而实现信号域的完好性监控。基于LAAS的信号质量监控,是通过监测和识别接收到的GPS卫星信号和本地产生的相干信号是否发生不规则变化来实现信号域的完好性监控。
为了实现信号域的完好性监控,上述两种方式均需要使用基带信号处理过程中的相关峰信息等数据进行数据质量监控,但是针对相关峰信息等数据的采集或获取需要特殊的设备,比如特殊的接收机才能够获取到基带信号处理过程中的相关峰信息,因此,采用相关峰监测来监测信号畸变进而实现信号域的完好性监控具有局限性;此外,基于LAAS的信号质量监控还需要使用接收机接收信号来实现接收信号功率监测,但是不同的接收机(比如不同型号或不同类型的接收机)在计算信号功率时存在的差异,表现出不同的性能,可能导致误差;同时基于LAAS的信号质量监控还需要对伪码-载波偏离度监测。因此,现有技术无法便捷有效地实现数据质量监控。
发明内容
本申请实施例提供一种数据质量监控方法、装置、设备及存储介质,以克服现有技术无法便捷有效地实现数据质量监控的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种数据质量监控方法,包括:
获取目标接收机测量的目标卫星的载噪比以及与所述载噪比对应的所述目标卫星的仰角;
基于所述目标接收机对应的载噪比高度角模型,根据所述目标卫星的仰角,确定所述目标卫星的载噪比对应的目标门限值,所述载噪比高度角模型是由所述目标接收机测量的至少一个卫星的历史载噪比以及所述历史载噪比对应的所述至少一个卫星的历史仰角确定的;
若所述目标卫星的载噪比大于所述目标门限值,则确定监控通过。
第二方面,本申请实施例提供一种数据质量监控装置,包括:
获取模块,用于获取目标接收机测量的目标卫星的载噪比以及与所述载噪比对应的所述目标卫星的仰角;
监控模块,用于基于所述目标接收机对应的载噪比高度角模型,根据所述目标卫星的仰角,确定所述目标卫星的载噪比对应的目标门限值,所述载噪比高度角模型是由所述目标接收机测量的至少一个卫星的历史载噪比以及所述历史载噪比对应的所述至少一个卫星的历史仰角确定的;
所述监控模块,还用于在所述目标卫星的载噪比大于所述目标门限值时,确定监控通过。
第三方面,本申请实施例提供一种数据质量监控设备,包括:至少一个处理器和存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的数据质量监控方法。
第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的数据质量监控方法。
本实施例提供的数据质量监控方法、装置、设备及存储介质,首先获取目标接收机测量的目标卫星的载噪比以及与所述载噪比对应的所述目标卫星的仰角;然后基于所述目标接收机对应的载噪比高度角模型,根据所述目标卫星的仰角,确定所述目标卫星的载噪比对应的目标门限值,其中,这里的载噪比高度角模型是由所述目标接收机测量的至少一个卫星的历史载噪比以及所述历史载噪比对应的所述至少一个卫星的历史仰角确定的;若所述目标卫星的载噪比大于所述目标门限值,则确定监控通过,通过统计历史观测数据确定的载噪比高度角模型,可以根据获取到的目标卫星的仰角,确定该仰角对应的目标门限值,再将获取到的该仰角实际对应的目标卫星的载噪比与目标门限值比对,进而确定监控的数据质量是否异常,数据采集简单,不依赖于特殊设备,仅仅利用接收机的输出信息即可,并且监控使用载噪比与门限值的比对来确定数据质量,无需大量采集数据综合监控,能够便捷有效地实现数据质量监控。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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为本申请实施例提供的数据质量监控方法的流程示意图;
图2为本申请又一实施例提供的数据质量监控方法的流程示意图;
图3a-3c为本申请实施例提供的门限值检验结果示意图;
图4a-4d为本申请实施例提供的某一GPS卫星使用不同门限值的MP1统计结果示意图;
图5a-5d为本申请实施例提供的某一GPS卫星使用不同门限值的MP1差值统计结果示意图;
图6为本申请实施例提供的数据质量监控装置的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的数据质量监控设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例,例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
针对现有技术存在的问题,本申请的技术构思是由于接收机发生载噪比恶化会影响基准站信号质量,可以采用载噪比的监控实现数据质量监控,首先建立仰角与载噪比统计模型,确定仰角与载噪比门限值之间的关系,然后基于采集到的卫星的仰角,通过该模型确定对应的门限值,将采集到的卫星的载噪比与相应的门限值比较,进而确定数据质量是否异常,实现了对基准站数据质量进行快速评估和监控。
其中,由于仰角对于导航信号而言是一个比较关键的参数,其中,GPS的伪距误差是卫星仰角的函数。而载噪比是由接收机给出的信号质量参数,由于电离层、对流层以及多径造成的信号衰减与仰角有着密切关系,所以载噪比监视的阈值模型被定义为仰角相关的,因此建立仰角与载噪比的统计模型,可以作为载噪比一致性统计或进行门限值设置的一种有效方法。
在实际应用中,参见图1所示,图1为本申请实施例提供的数据质量监控方法的流程示意图。本申请提出的方法可以应用于单站RTK(Real-time kinematic)完好性性能改善、VRS(Virtual Reference Station)服务产品完好性性能改善等。且本申请对接收机没有特殊要求,只要能从接收机中输出卫星的载噪比即可。其中,卫星的仰角可以基于该接收机所在基准站的观测数据计算得到。具体地,基于载噪比高度角模型统计确立门限值,并进行门限值检验即从确立的门限值中寻找最优门限值,然后获取卫星的不同仰角,根据卫星仰角的不同,将获取得到载噪比数据(即载噪比)与上述门限值检验的结果即最优门限值比较,判断载噪比数据是否大于门限值,若大于,则对该卫星置通过检测标志;若小于,则对该卫星置未通过检测标志,完成基于载噪比分析的数据质量监控。
其中,由于接收机发生周跳或者载噪比恶化均会影响基准站信号质量,因此本申请从载噪比方面研究数据质量完好性监控方法。首先选择分布在一定区域内,同一款的参考站接收机(即接收机)的长期稳定历史观测数据;然后挑选同一接收机正常观测数据,开展载噪比与仰角的建模统计分析;在此基础上,对比同一区域同款接收机载噪比与仰角的建模的一致性和关联性,确认区域范围大小。再记录每个参考站接收机记录的每颗卫星的载噪比输出和高度角(即仰角),根据不同高度角、载噪比、历史经验值确立的门限值,作为判断依据,当超出门限值时,将该颗卫星打标识,作为重点关注,然后根据异常标识的时间和空间特征判断该接收机所在基准站周围是否有多径、干扰、遮挡等异常情况。
本申请中,首先建立仰角与载噪比统计模型,根据用户需求和载噪比一致性选择合适的仰角档位设置梯形门限,将监测站的每颗卫星利用统计得到的检测门限进行检验分析,当低于门限值时做异常标记,根据异常标记的时间和空间特征快速排查基准站周围是否存在多径、干扰、遮挡或卫星异常等其他问题,对基准站数据质量进行快速评估和监控。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图2为本申请又一实施例提供的数据质量监控方法的流程示意图,该方法可以包括:
S101、获取目标接收机观测的目标卫星的载噪比以及与所述载噪比对应的所述目标卫星的仰角。
其中,接收机是一个具有如下组成的电路系统:天线,滤波器,放大器,A/D转换器。GPS卫星发送的导航定位信号,是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户,只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备,即GPS信号接收机,就可以在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。其中,一个基准站可以部署多个接收机,每个接收机可以输出多个卫星的数据。这里的目标卫星可以为一个或多个。
本实施例中,执行主体可以是数据质量监控装置,比如服务器。接收机可以输出某一或某些卫星的载噪比,数据质量监控装置可以通过获取接收机的输出数据即某一或某些卫星的载噪比,然后可以基于该接收机所在基准站的观测数据,计算得到的某一或某些卫星对应的仰角。
在一种可能的设计中,为了确保检测有效性,可以连续多秒检测,核对一致性。即为了去除接收机测量的随机性,可以将前后两秒的载噪比值求平均,或者连续几秒的载噪比值求平均,因此,获取到的目标接收机测量的目标卫星的载噪比可以是经过求平均去毛刺得到的。如何获取目标接收机测量的目标卫星的载噪比,可以通过以下步骤实现:
步骤a1、获取所述目标卫星在同一个仰角位置对应的连续时间段内的多个待处理载噪比。
步骤a2、将所述多个待处理载噪比取平均值,得到平均载噪比,并将所述平均载噪比作为所述目标卫星的载噪比。
示例性的,以将前后两秒的载噪比值求平均为例,使用如下公式:
其中,(C/N0)表示载噪比。C/N0_Avg,m,n(k)表示第k秒的平均载噪比,C/N0,m,n(k-1)表示第k秒的前一秒载噪比,C/N0,m,n(k-1)表示第k秒的载噪比。
S102、基于所述目标接收机对应的载噪比高度角模型,根据所述目标卫星的仰角,确定所述目标卫星的载噪比对应的目标门限值。
S103、若所述目标卫星的载噪比大于所述目标门限值,则确定监控通过。
其中,所述载噪比高度角模型是由所述目标接收机测量的至少一个卫星的历史载噪比以及所述历史载噪比对应的所述至少一个卫星的历史仰角确定的。
本实施例中,由所述目标接收机测量的至少一个卫星的历史载噪比以及所述历史载噪比对应的所述至少一个卫星的历史仰角确定的载噪比高度角模型。从目标接收机输出的新的载噪比数据,以及计算得到的当前仰角,利用该载噪比高度角模型,查找出目标门限值(即检测门限值),然后将该目标接收机输出的新的载噪比数据与目标门限值进行比较。
具体地,将接收到的载噪比(C/N0)与设置的检测门限值进行比较,若大于门限值,则检测通过,若小于门限值,则检测不通过。为确保检测有效性,可以连续多秒检测,核对一致性。为了去除接收机测量的随机性,可以将前后两秒的载噪比值求平均,再进行门限比较,具体计算过程可以参见上述公式,在此不再赘述。
本申请提供的数据质量监控方法,通过获取目标接收机测量的目标卫星的载噪比以及与所述载噪比对应的所述目标卫星的仰角;然后基于所述目标接收机对应的载噪比高度角模型,根据所述目标卫星的仰角,确定所述目标卫星的载噪比对应的目标门限值,其中,这里的载噪比高度角模型是由所述目标接收机测量的至少一个卫星的历史载噪比以及所述历史载噪比对应的所述至少一个卫星的历史仰角确定的;若所述目标卫星的载噪比大于所述目标门限值,则确定监控通过,通过统计历史观测数据确定的载噪比高度角模型,可以根据获取到的目标卫星的仰角,确定该仰角对应的目标门限值,再将获取到的该仰角实际对应的目标卫星的载噪比与目标门限值比对,进而确定监控的数据质量是否异常,数据采集简单,不依赖于特殊设备,仅仅利用接收机的输出信息即可,并且监控使用载噪比与门限值的比对来确定数据质量,无需大量采集数据综合监控,能够便捷有效地实现数据质量监控。
在一种可能的设计中,在上述实施例的基础上,对如何确定载噪比高度角模型进行了详细说明。可以通过以下步骤实现:
步骤b1、获取所述目标接收机测量的至少一个卫星的历史载噪比以及所述历史载噪比对应的所述至少一个卫星的历史仰角。
步骤b2、根据所述至少一个卫星的历史载噪比以及对应的所述至少一个卫星的历史仰角,确定所述目标接收机对应的载噪比高度角模型。
其中,所述载噪比高度角模型用于表示仰角与载噪比门限值的映射关系,所述载噪比门限值是由至少一个门限值确定的,所述至少一个门限值包括初始门限值,所述初始门限值是通过对所述至少一个卫星的历史仰角取下限值确定的。
本实施例中,针对同一款接收机,监测接收机接收卫星的载噪比随着卫星仰角的变化,进而确定仰角与载噪比门限值的映射关系,通过统计得到的映射关系构建该载噪比高度角模型。
具体地,首先选择分布在一定区域内,同一款的参考站接收机的长期稳定历史观测数据,这里的历史观测数据可以包括载噪比、仰角等;然后挑选同一接收机正常观测数据,开展载噪比与仰角的建模统计分析;在此基础上,对比同一区域同款接收机载噪比与仰角的建模的一致性和关联性,确认区域范围大小,并记录每个参考站接收机记录的每颗卫星的载噪比输出和高度角,根据不同高度角、载噪比以及历史经验值确定的载噪比门限值。
为了保证确定的载噪比门限值的准确性,可以先确立至少一个门限值,比如门限值1、门限值2、门限值3等,然后通过检测门限值,从上述几个门限值中确定出较优的门限值作为载噪比门限值。其中,比如门限值1可以是采用取下限的方法初步设置的门限值。
在一种可能的设计中,如何基于历史观测数据,确定载噪比高度角模型,可以通过以下步骤实现:
步骤c1、针对所述目标接收机,根据所述至少一个卫星的历史载噪比以及对应的所述至少一个卫星的历史仰角,确定仰角与载噪比之间的关联关系。
步骤c2、根据所述关联关系,确定仰角划分范围,并根据划分后的每个仰角范围,确定所述每个仰角范围对应的所述载噪比门限值。
步骤c3、将所述每个仰角范围以及对应的所述载噪比门限值生成所述仰角与载噪比门限值的映射关系,所述映射关系为载噪比高度角模型。
本实施例中,历史观测数据可以包括至少一个卫星的历史载噪比以及对应的历史仰角,并且该历史观测数据可以是观测了持续时间段内的,历史载噪比可以是通过上述公式处理后的平均历史载噪比。
具体地,监测接收机接收卫星的载噪比随着卫星仰角的变化而变化,卫星仰角越低载噪比越小,卫星仰角越高载噪比越大。根据统计建模(如下表1所示),载噪比随仰角的增加呈指数式的增加,门限值可以按照仰角7~15°的范围划分台阶进行设置。其中,多个门限值的确定可以包括:收取长时间的数据,然后对这些数据进行统计处理,采用取下限的方法初步设置门限值(即作为门限值1),并通过设置上下10%的浮动区间调整门限值(比如门限值2、门限值3)。然后将每个仰角范围以及对应的载噪比门限值生成仰角与载噪比门限值的映射关系,用以表示载噪比高度角模型。
示例性的,GPS L1C/A频点的门限值设置可以参见表1所示(门限值设置)。
表1 GPS L1C/A门限值选取
需要说明的是,该台阶是以下包含的关系,即10°~20°包含10°,不包含20°。门限值1为初步设定的门限值,门限值2和门限值3为原始门限值浮动调整所得,经验门限值为查找历史相关资料获取。
在一种可能的设计中,如何根据划分后的每个仰角范围,确定所述每个仰角范围对应的所述载噪比门限值,可以通过以下步骤实现:
步骤d1、根据划分后的每个仰角范围,确定所述每个仰角范围对应的所有历史载噪比中的最低值,所述每个仰角范围对应的所述最低值为所述初始门限值。
步骤d2、通过预设的浮动区间,调整所述初始门限值,得到所述至少一个调整门限值。
步骤d3、根据所述初始门限值以及所述至少一个调整门限值,确定所述载噪比门限值。
在一种可能的设计中,根据所述初始门限值以及所述至少一个调整门限值,确定所述载噪比门限值,可以通过以下步骤实现:
通过所述目标接收机所在基准站的数据质量评估指标,从所述初始门限值以及所述至少一个调整门限值中确定所述载噪比门限值;
其中,数据质量评估指标包括:数据可用率、多径误差、周跳比中至少一项。
本实施例中,由于门限值1为初步设定的门限值,门限值2和门限值3为原始门限值浮动调整所得,对于浮动调整的门限值通过基准站数据质量相关指标(如数据可用率、多径误差、周跳比等)确定最终门限值即载噪比门限值。
其中,对门限值1、门限值2和门限值3进行检验统计,结合图3a-3c所示的门限值检验结果示意图,其中,图3a为门限值1的检验结果示意图,图3b为门限值2的检验结果示意图,图3c为门限值3的检验结果示意图。具体地,使用门限值剔除后的数据可用率(数据可用率=使用门限值剔除后的剩余数据/未使用门限值剔除的原始数据)如下表2:
表2
从以上统计结果可以看出:使用门限值1(已设置门限值)对于三个频点都有些严格,从上表2可以看出,使用门限值1剔除了约10%的数据,而从图3a-图3c上并未看出L5频点的数据有大量异常,因此很有可能剔除的都是正常数据,错检率较高。
对于门限值2(已设置门限值降2dB)和门限值3(已设置门限值与经验门限值的均值)从上表2中的数据可用率上并未看出两个门限值有明显区别,具体哪个门限值最优还要结合使用不同门限值前后的周跳比和多径值等因素综合考虑。
示例性的,以多径值为例,确定最优门限值(即确定载噪比最优门限值):根据表1中设置的门限值及图3a-3c中使用不同门限值的检验结果及数据可用率,进一步统计L1C/A频点所有卫星在使用门限值前后的多径值,分别对原始多路径误差(MP1)和前后历元多路径误差差值进行统计,综合评估使用不同门限值的数据可用率和多路径误差影响,确定最优门限值,统计结果以A004站一颗卫星为例。
具体地,参见图4a-4d所示的某一GPS卫星使用不同门限值的MP1统计结果示意图和参见图5a-5d所示的某一GPS卫星使用不同门限值的MP1差值统计结果示意图。其中,参见图4a示出了不使用门限值判定的MP1(在图4a和图5a中均称为原始值)统计结果示意图,参见图4b示出了使用门限值1的MP1统计结果示意图,参见图4c示出了使用门限值2的MP1统计结果示意图,参见图4d示出了使用门限值3的MP1统计结果示意图;参见图5a示出了使用原始值的MP1差值统计结果示意图,参见图5b示出了使用门限值1的MP1差值统计结果示意图,参见图5c示出了使用门限值2的MP1差值统计结果示意图,参见图5d示出了使用门限值3的MP1差值统计结果示意图。图4a-4d中的横坐标为历元(时间间隔),纵坐标为MP值;图5a-5d中的横坐标为历元(时间间隔),纵坐标为MP前后历元差值。其中,-2.1794e-05为科学计数法,由于值太小,这样表示比较合适,为-2.1794*10-5次方,m为单位:米。从图4a-4d和图5a-5d中所示的统计结果可以看出:使用门限值后多路径误差值和前后历元多路径误差值的方差均变小,大小顺序为门限值1的方差<门限值2的方差<门限值3的方差<不使用门限(即使用原始值)的方差,结合三个门限值的设置(门限1过于严格,门限值2次之,门限值3较为宽松),说明门限值剔除正确,错剔的较少。
针对L1C/A频点而言,门限值1(初步设置门限值)剔除的数据较多,门限值2(初步设置门限值降2dB)和门限3(初步设置门限值与经验门限值的平均值,比如门限值2降2dB)相对来说既能剔除异常的数据,且踢错的数据也没有那么多,但使用门限值3后的图4和图5所示的统计结果基本与原始值差别不大,综合分析门限值2最为合适。
在一种可能的设计中,该方法还可以包括:若所述目标卫星的载噪比小于所述目标门限值,则确定监控不通过,并通过所述基准站周围环境因素,确定所述目标接收机对应的所述目标卫星的载噪比存在异常的信息。
本实施例中,采用建立载噪比与高度角模型获取了判断信号质量畸变的门限值,即通过记录每个参考站接收机记录的每颗卫星的载噪比输出和高度角,根据不同高度表载噪比历史经验值确立的门限值,作为判断,当超出门限值时,将该颗卫星打标识,作为重点关注,然后根据异常标识的时间和空间特征判断基准站周围是否有多径、干扰、遮挡等异常情况。
由于多径、干扰等造成的信号衰减、接收机内部噪声计算方法、卫星异常均会导致信号落地功率(一般用载噪比来概述)出现异常,因此利用载噪比与高度角模型设置的门限值进行异常卫星标记可以对影响基准站信号质量的关键因素进行定位,对影响因素进行定位后可以采取相应的规避或补救措施从而保证基准站数据质量完好性。
具体地,将与仰角相关的载噪比异常判断与基准站周围环境因素相结合,快速排查基准站周围是否存在多径、干扰、遮挡或卫星异常等其他问题,可对基准站数据质量进行快速评估和监控。可以采用多径判断方法、干扰判断方法、遮挡判断方法等实现:
针对多径判断方法:分析多天数据,每天都在同一仰角范围载噪比被标记为异常且此标记在时间上不连续,则表明可能存在多径。
针对干扰判断方法:不同星座多颗卫星在同一频点同时出现连续的载噪比异常标记,且随时间的载噪比出现长时间的异常标记。
针对遮挡判断方法:低仰角卫星缺失且不同系统卫星都在某一固定方位出现载噪比异常标记,且随时间的载噪比出现长时间的异常标记星空图上。
本申请为了监控一定范围内落地信号的质量监测,除了进行多个参考站接收机的载噪比一致性建模以外,还可利用一定范围内(比如区县范围大小),多个参考站接收机载噪比和码与载波一致性监测来实现。
因此,本申请通过构建载噪比模型进行信号质量畸变判断,可将畸变信号进行异常判断和影响基准站信号质量的基本问题确认(如环境问题或接收机问题或卫星问题),通过对影响因素进行确认采取规避或补救措施,提高基准站的完好性,从而保证服务产品的完好性性能指标。
为了实现所述数据质量监控方法,本实施例提供了一种数据质量监控装置。参见图6,图6为本申请实施例提供的数据质量监控装置的结构示意图;数据质量监控装置60,包括:获取模块601、监控模块602;获取模块601,用于获取目标接收机测量的目标卫星的载噪比以及与所述载噪比对应的所述目标卫星的仰角;监控模块602,用于基于所述目标接收机对应的载噪比高度角模型,根据所述目标卫星的仰角,确定所述目标卫星的载噪比对应的目标门限值,所述载噪比高度角模型是由所述目标接收机测量的至少一个卫星的历史载噪比以及所述历史载噪比对应的所述至少一个卫星的历史仰角确定的;所述监控模块602,还用于在所述目标卫星的载噪比大于所述目标门限值时,确定监控通过。
本实施例中,通过设置获取模块601、监控模块602,用于获取目标接收机测量的目标卫星的载噪比以及与所述载噪比对应的所述目标卫星的仰角;然后基于所述目标接收机对应的载噪比高度角模型,根据所述目标卫星的仰角,确定所述目标卫星的载噪比对应的目标门限值,其中,这里的载噪比高度角模型是由所述目标接收机测量的至少一个卫星的历史载噪比以及所述历史载噪比对应的所述至少一个卫星的历史仰角确定的;若所述目标卫星的载噪比大于所述目标门限值,则确定监控通过,通过统计历史观测数据确定的载噪比高度角模型,可以根据获取到的目标卫星的仰角,确定该仰角对应的目标门限值,再将获取到的该仰角实际对应的目标卫星的载噪比与目标门限值比对,进而确定监控的数据质量是否异常,数据采集简单,不依赖于特殊设备,仅仅利用接收机的输出信息即可,并且监控使用载噪比与门限值的比对来确定数据质量,无需大量采集数据综合监控,能够便捷有效地实现数据质量监控。
本实施例提供的装置,可用于执行上述方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
在一种可能的设计中,该装置还包括:第一处理模块和第二处理模块;第一处理模块,用于获取所述目标接收机测量的至少一个卫星的历史载噪比以及所述历史载噪比对应的所述至少一个卫星的历史仰角;第二处理模块,用于根据所述至少一个卫星的历史载噪比以及对应的所述至少一个卫星的历史仰角,确定所述目标接收机对应的载噪比高度角模型;其中,所述载噪比高度角模型用于表示仰角与载噪比门限值的映射关系,所述载噪比门限值是由至少一个门限值确定的,所述至少一个门限值包括初始门限值,所述初始门限值是通过对所述至少一个卫星的历史仰角取下限值确定的。
在一种可能的设计中,第二处理模块包括第一处理子模块、第二处理子模块以及第三处理子模块;第一处理子模块,用于针对所述目标接收机,根据所述至少一个卫星的历史载噪比以及对应的所述至少一个卫星的历史仰角,确定仰角与载噪比之间的关联关系;第二处理子模块,用于根据所述关联关系,确定仰角划分范围,并根据划分后的每个仰角范围,确定所述每个仰角范围对应的所述载噪比门限值;第三处理子模块,用于将所述每个仰角范围以及对应的所述载噪比门限值生成所述仰角与载噪比门限值的映射关系,所述映射关系为载噪比高度角模型。
在一种可能的设计中,所述至少一个门限值包括还包括至少一个调整门限值;第二处理子模块,具体用于:
根据划分后的每个仰角范围,确定所述每个仰角范围对应的所有历史载噪比中的最低值,所述每个仰角范围对应的所述最低值为所述初始门限值;通过预设的浮动区间,调整所述初始门限值,得到所述至少一个调整门限值;根据所述初始门限值以及所述至少一个调整门限值,确定所述载噪比门限值。
在一种可能的设计中,第二处理子模块,具体用于:
通过所述目标接收机所在基准站的数据质量评估指标,从所述初始门限值以及所述至少一个调整门限值中确定所述载噪比门限值;其中,数据质量评估指标包括:数据可用率、多径误差、周跳比中至少一项。
在一种可能的设计中,监控模块,具体用于:根据所述目标卫星的仰角,确定所述目标卫星的仰角所属仰角范围;根据所述目标卫星的仰角所属仰角范围,从所述目标接收机对应的载噪比高度角模型中确定所述目标卫星的仰角对应的载噪比门限值,所述目标卫星的仰角对应的载噪比门限值为所述目标门限值。
在一种可能的设计中,获取模块,具体用于:获取所述目标卫星在同一个仰角位置对应的连续时间段内的多个待处理载噪比;将所述多个待处理载噪比取平均值,得到平均载噪比,并将所述平均载噪比作为所述目标卫星的载噪比;
相应的,所述监控模块,还用于:在所述目标卫星的载噪比小于所述目标门限值时,确定监控不通过,并通过所述基准站周围环境因素,确定所述目标接收机对应的所述目标卫星的载噪比存在异常的信息。
为了实现所述数据质量监控方法,本实施例提供了一种数据质量监控设备。图7为本申请实施例提供的数据质量监控设备的结构示意图。如图7所示,本实施例的数据质量监控设备70包括:处理器701以及存储器702;其中,存储器702,用于存储计算机执行指令;处理器701,用于执行存储器存储的计算机执行指令,以实现上述实施例中所执行的各个步骤。具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现如上所述的数据质量监控方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的数据质量监控方法。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中,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)或处理器(英文:processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。应理解,上述处理器可以是中央处理单元(英文:Central Processing Unit,简称:CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文:Digital Signal Processor,简称:DSP)、专用集成电路(英文:Application SpecificIntegrated Circuit,简称:ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储NVM,例如至少一个磁盘存储器,还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,ISA)总线、外部设备互连(PeripheralComponent,PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,简称:ASIC)中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种数据质量监控方法,其特征在于,包括:
获取目标接收机测量的目标卫星的载噪比以及与所述载噪比对应的所述目标卫星的仰角;
基于所述目标接收机对应的载噪比高度角模型,根据所述目标卫星的仰角,确定所述目标卫星的载噪比对应的目标门限值,所述载噪比高度角模型是由所述目标接收机测量的至少一个卫星的历史载噪比以及所述历史载噪比对应的所述至少一个卫星的历史仰角确定的,所述载噪比高度角模型用于表示仰角与载噪比门限值的映射关系,所述载噪比门限值是由至少一个门限值确定的,所述至少一个门限值包括初始门限值,所述初始门限值是通过对所述至少一个卫星的历史仰角取下限值确定的;
若所述目标卫星的载噪比大于所述目标门限值,则确定监控通过。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述目标接收机测量的至少一个卫星的历史载噪比以及所述历史载噪比对应的所述至少一个卫星的历史仰角;
根据所述至少一个卫星的历史载噪比以及对应的所述至少一个卫星的历史仰角,确定所述目标接收机对应的载噪比高度角模型。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述至少一个卫星的历史载噪比以及对应的所述至少一个卫星的历史仰角,确定所述目标接收机对应的载噪比高度角模型,包括:
针对所述目标接收机,根据所述至少一个卫星的历史载噪比以及对应的所述至少一个卫星的历史仰角,确定仰角与载噪比之间的关联关系;
根据所述关联关系,确定仰角划分范围,并根据划分后的每个仰角范围,确定所述每个仰角范围对应的所述载噪比门限值;
将所述每个仰角范围以及对应的所述载噪比门限值生成所述仰角与载噪比门限值的映射关系,所述映射关系为载噪比高度角模型。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述至少一个门限值包括还包括至少一个调整门限值;根据划分后的每个仰角范围,确定所述每个仰角范围对应的所述载噪比门限值,包括:
根据划分后的每个仰角范围,确定所述每个仰角范围对应的所有历史载噪比中的最低值,所述每个仰角范围对应的所述最低值为所述初始门限值;
通过预设的浮动区间,调整所述初始门限值,得到所述至少一个调整门限值;
根据所述初始门限值以及所述至少一个调整门限值,确定所述载噪比门限值。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据所述初始门限值以及所述至少一个调整门限值,确定所述载噪比门限值,包括:
通过所述目标接收机所在基准站的数据质量评估指标,从所述初始门限值以及所述至少一个调整门限值中确定所述载噪比门限值;
其中,数据质量评估指标包括:数据可用率、多径误差、周跳比中至少一项。
6.根据权利要求2-5任一项所述的方法,其特征在于,基于所述目标接收机对应的载噪比高度角模型,根据所述目标卫星的仰角,确定所述目标卫星的载噪比对应的目标门限值,包括:
根据所述目标卫星的仰角,确定所述目标卫星的仰角所属仰角范围;
根据所述目标卫星的仰角所属仰角范围,从所述目标接收机对应的载噪比高度角模型中确定所述目标卫星的仰角对应的载噪比门限值,所述目标卫星的仰角对应的载噪比门限值为所述目标门限值。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述获取目标接收机测量的目标卫星的载噪比,包括:
获取所述目标卫星在同一个仰角位置对应的连续时间段内的多个待处理载噪比;
将所述多个待处理载噪比取平均值,得到平均载噪比,并将所述平均载噪比作为所述目标卫星的载噪比;
相应的,所述方法还包括:
若所述目标卫星的载噪比小于所述目标门限值,则确定监控不通过,并通过所述基准站周围环境因素,确定所述目标接收机对应的所述目标卫星的载噪比存在异常的信息。
8.一种数据质量监控装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取目标接收机测量的目标卫星的载噪比以及与所述载噪比对应的所述目标卫星的仰角;
监控模块,用于基于所述目标接收机对应的载噪比高度角模型,根据所述目标卫星的仰角,确定所述目标卫星的载噪比对应的目标门限值,所述载噪比高度角模型是由所述目标接收机测量的至少一个卫星的历史载噪比以及所述历史载噪比对应的所述至少一个卫星的历史仰角确定的,所述载噪比高度角模型用于表示仰角与载噪比门限值的映射关系,所述载噪比门限值是由至少一个门限值确定的,所述至少一个门限值包括初始门限值,所述初始门限值是通过对所述至少一个卫星的历史仰角取下限值确定的;
所述监控模块,还用于在所述目标卫星的载噪比大于所述目标门限值时,确定监控通过。
9.一种数据质量监控设备,其特征在于,包括:至少一个处理器和存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至7任一项所述的数据质量监控方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现如权利要求1至7任一项所述的数据质量监控方法。
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