CN116540279A - 一种ppp-rtk可信改正产品回路监测的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种PPP‑RTK可信改正产品回路监测的方法及装置，该方法先接收并监测播发的改正产品信息的通信链路与编码是否出现异常；再综合多个监测站可观测到的相同卫星改正产品残差数据构建检测统计量，对卫星钟轨、区域/全球电离层、区域对流层和卫星伪距、相位偏差等四类改正产品可信监测，实现对改正产品的播发链路及改正产品残差进行综合监测。
Description
技术领域
本发明属于卫星导航定位领域，尤其涉及一种PPP-RTK可信改正产品回路监测的方法及装置。
背景技术
PPP-RTK（Precise Point Positioning -Real Time Kinematics实时动态精密单点定位技术）是基于状态域参数(SSR，State-Space Representation)的一种高精度定位技术，通过对基站数据进行综合估计和建模，生成一套包含卫星钟差、轨道误差、区域电离层误差等的状态改正量，经过互联网发送至流动站进行位置解算。为保障用户端定位的高精度性与可靠性，需要针对播发后的改正产品进行回路监测，保障改正产品播发链路，编码播发过程无误，产品可用性可靠。
现有技术中针对PPP-RTK高精度定位服务产品如卫星轨道、钟差等改正数产品的监测主要方法是针对产品改正的精度进行实时或事后的监测，而产品播发时，通信链路可能存在传输延时或传输不完整，影响用户定位体验，并且改正产品播发存在编码异常，导致用户收到的改正产品质量标识缺乏残差信息，因此需要设计一种回路监测方法，对改正产品的播发链路及改正产品残差进行综合监测。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种PPP-RTK可信改正产品回路监测方法及装置，以解决PPP-RTK高精度定位服务产品在通信链路和产品信息编码在播发过程缺少异常监测的技术问题，提升产品服务精准可信性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种PPP-RTK可信改正产品回路监测方法，包括如下步骤：
S1、进行通信链路监测：通过接收机构播发的改正产品实时数据流，监测通信链路，判断通信链路是否出现异常，最后从汇总的各改正产品信息中筛选出通过检验的完整的改正产品信息，作为后续的改正产品残差监测的信息基础；
S2、进行改正产品综合残差监测：在监测并筛选出经由通信链路播发的改正产品信息后，改正产品综合残差监测部分汇总改正产品的残差，归一化残差后，构建残差统计量，确定检测门限，判断改正产品的健康状态，并构建残差保护水平。
进一步地，所述S1具体包括：
S101：通过实时数据采集，以IP、端口访问模式实时采集所有监测站的各类SSR改正产品传输数据；
S102：通过实时解码，将改正产品从实时数据流中进行数据解码，获取各类改正产品信息；
S103：判断是否接收到数据，通过判断后的传输数据经信息解码后，需要进行传输速率监测，当数据传输速率小于标称的传输速率，或者传输延迟时间大于标称延迟时间时，数据传输发生延迟，改正产品未能在规定时间传输，造成后续改正产品残差综合监测延迟，因此认定改正产品异常；
S104：若通过传输速率监测后，再对传送的数据冗余校验，监测传送的改正产品是否完整。当以上检测均通过时，将保留相应改正产品信息，进入改正信息残差综合监测。
进一步地，所述S2具体包括：
S201：改正产品残差归一化：在同时刻多个监测站各自产生各类改正产品残差，并且各个监测站位置各不相同，对同一颗卫星观测高度角、观测环境等自然条件也各不相同，在构建某一类改正产品检测统计量时，根据监测站差异，采用动态加权方式，针对各个残差的重要程度，给出合适的加权系数，最终获得归一化的残差；
S202：建立残差统计量：各类改正产品残差经过上述方法处理后，根据不同的改正产品特点以及风险源数据库的统计量函数模型数据信息，设置残差检测统计量；
S203：确定检测门限：当检测统计量超过检测门限时，表明改正产品异常，反之则改正产品正常；在共同给定的误警率与漏检率下产生不同的检测门限，个性化在不同检测量区间组合不同的检测门限，使检测门限更加准确化；
S204：判断产品健康状态：改正产品健康状态分为正常与异常两种状态；将检测统计量与检测门限比较，当检测统计量大于检测门限时，检测统计量超限，对应的改正产品异常，需对用户追加改正产品告警服务信息；检测统计量小于检测门限时，改正产品正常；
S205：构建保护水平：通过完好性风险结合先验故障概率与漏检率求出保护水平。
本发明还提供一种PPP-RTK可信改正产品回路监测的装置，包括接收模块、存储模块以及处理模块：
接收模块，用以PPP-RTK可信改正产品实时数据的接收；
存储模块，用以存储计算机执行指令；
处理模块，用以执行存储模块存储的计算机执行指令，以实现所述的一种PPP-RTK可信改正产品回路监测的方法的步骤。
有益效果：
本发明提供一种PPP-RTK可信改正产品回路监测的方法及装置，对改正产品的播发链路及改正产品残差进行综合监测，可发现通信链路与编码是否出现异常，判断改正产品的可用性，确保PPP-RTK定位结果的精准可信。
附图说明
图1为本发明的PPP-RTK可信改正产品回路监测方法主要实施过程。
图2为本发明提供的通信链路监测实时过程的流程示意图。
图3为本发明提供的改正产品综合残差监测具体实施过程示意图。
图4为本发明提供的PPP-RTK可信改正产品回路监测装置示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。以下，对本发明实施例的示例性应用场景进行介绍。
本发明的PPP-RTK可信改正产品回路监测方法先接收并监测播发的改正产品信息的通信链路与编码是否出现异常；再综合多个监测站可观测到的相同卫星改正产品残差数据构建检测统计量，对卫星钟轨、区域/全球电离层、区域对流层和卫星伪距、相位偏差等四类改正产品可信监测，实现对改正产品的播发链路及改正产品残差进行综合监测。
本发明实施例提供的PPP-RTK可信改正产品回路监测方法可以通过本发明实施例提供的可信改正产品回路监测装置执行，本发明实施例提供的可信改正产品回路监测装置可以集成在服务器上，或者可以为服务器本身。
如图1所示，本发明的PPP-RTK可信改正产品回路监测方法具体包括如下步骤：
S1、进行通信链路监测：通过接收机构播发的已编码的改正产品实时数据流，接收到改正数实时数据流后对数据进行解码获取改正产品相关信息，对解码获取的改正产品信息进行完整状态判断，最后从汇总的各改正产品信息中筛选出通过检验的完整的改正产品信息，作为后续的改正产品残差监测的信息基础。通过接收、解码以及改正产品完整状态监测可以实现对通信链路的监测，判断通信链路是否出现异常。
S2、进行改正产品综合残差监测：在监测并筛选出经由通信链路播发的改正产品信息后，改正产品综合残差监测部分汇总改正产品的残差，归一化残差后，构建残差统计量，确定检测门限，判断改正产品的健康状态，并构建残差保护水平。
如图2所示，所述S1具体包括：
S101：通过实时数据采集，以IP、端口访问模式实时采集所有监测站的各类SSR改正产品传输数据；
S102：通过实时解码，将改正产品从实时数据流中进行数据解码，获取各类改正产品信息；
S103：判断是否接收到数据，通过判断后的传输数据经信息解码后，需要进行传输速率监测，当数据传输速率小于标称的传输速率，或者传输延迟时间大于标称延迟时间时，数据传输发生延迟，改正产品未能在规定时间传输，造成后续改正产品残差综合监测延迟，因此认定改正产品异常；
S104：若通过传输速率监测后，再对传送的数据冗余校验，监测传送的改正产品是否完整。当以上检测均通过时，将保留相应改正产品信息，进入改正信息残差综合监测。
如图3所示，所述S2具体包括：
S201：归一化改正产品残差：在同时刻多个监测站各自产生各类改正产品残差，并且各个监测站位置各不相同，对同一颗卫星观测高度角、观测环境等自然条件也各不相同，在构建某一类改正产品检测统计量时，根据监测站差异，采用动态加权方式，针对各个残差的重要程度，给出合适的加权系数，最终获得归一化的残差。
S202：构建检验统计量：各类改正产品残差经过上述方法处理后，可以根据不同的改正产品特点以及风险源数据库的统计量函数模型数据信息，参考传统的如平均值、均方根值等统计量构建方法，设置合适的残差检测统计量/>。残差检测统计量构建的准确性关乎到改正产品监测算法的检测能力，构建的模型越准确，改正产品监测算法的检测能力越强。
S203：确定检测门限：检测门限是判断设置的检测统计量反映改正产品是否发生异常的评判标准，当检测统计量超过检测门限时，表明改正产品异常，反之则改正产品正常。针对多站联合的监测形式，可通过多种传统检测统计量构建方法，如平均值、均方根值，甚至绝对值统计量构建方法，在共同给定的误警率与漏检率下产生不同的检测门限，个性化在不同检测量区间组合不同的检测门限，使检测门限更加准确化。检测门限/>可以由经验给出或者由平均值、均方根值方法计算得出。
S204：判断产品健康状态：改正产品健康状态分为正常与异常（或故障）两种状态。将检测统计量与检测门限/>比较，当检测统计量大于检测门限时，检测统计量超限，对应的改正产品异常，需对用户追加改正产品告警服务信息；检测统计量小于检测门限时，改正产品正常。
S205：构建保护水平：保护水平体现了监测算法在满足误警率与漏检率时，改正产品的残差上边界。对于基于多监测站的改正产品残差而言，产品残差综合监测直接获取定位域的保护水平是十分困难的。因此保护水平需要通过完好性风险结合先验故障概率与漏检率求出。完好性风险结合先验故障概率是通过第三方认为设定，漏检率则是通过一段时间内，漏检数量占应告警数量的比率计算得出，计算公式如下：假设漏检数量为/>，告警数量为/>，则：
应告警数量 ，
漏检率，
最小监测偏差MBD结合完好性风险先验故障概率与漏检率，以无故障告警阈值与漏检率/>相加形式检验算法构建保护水平的能力。以检验统计量/>服从标准高斯分布为例，在标称条件下与故障条件下统计量中心值的偏移量即为最小监测偏差MDB。通常来将，最小监测偏差MDB的值越小，代表算法构建的保护水平越高，对于可信改正产品的监测就越强。
判断最小监测偏差MDB是否满足阈值，阈值的设定通常不能设定过小，避免对产品的剔除过多。若满足阈值，则判定当前算法满足需求，通过当前算法计算的归一化改正产品残差对用户提供改正产品质量标识的残差信息，若不满足，则返回步骤S202，重新构建检验统计量，优化算法。
此外，本发明还提供一种PPP-RTK可信改正产品回路监测的装置，包括接收模块Z01、存储模块Z02以及处理模块Z03。
所述接收模块，用以PPP-RTK可信改正产品实时数据的接收，通过互联网、TCP等方式接入数据；
所述存储模块，用以存储计算机执行指令以及对处理结果进行存储；
所述处理模块，用以执行存储模块存储的计算机执行指令，以实现所述的PPP-RTK可信改正产品回路监测的方法的步骤。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种PPP-RTK可信改正产品回路监测的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、进行通信链路监测：通过接收机构播发的改正产品实时数据流，监测通信链路，判断通信链路是否出现异常，最后从汇总的各改正产品信息中筛选出通过检验的完整的改正产品信息，作为后续的改正产品综合残差监测的信息基础；
S2、进行改正产品综合残差监测：在监测并筛选出经由通信链路播发的改正产品信息后，汇总改正产品的残差，归一化残差后，构建残差统计量，确定检测门限，判断改正产品的健康状态，并构建残差的保护水平。
2.根据权利要求1所述的一种PPP-RTK可信改正产品回路监测的方法，其特征在于，所述S1具体包括：
S101：通过实时数据采集，以IP、端口访问模式实时采集所有监测站的各类SSR改正产品传输数据；
S102：通过实时解码，将改正产品从实时数据流中进行数据解码，获取各类改正产品信息；
S103：判断是否接收到传输数据，对判断后接收到的传输数据经信息解码后，进行传输速率监测，当数据传输速率小于标称的传输速率，或者传输延迟时间大于标称延迟时间时，数据传输发生延迟，改正产品未能在规定时间传输，造成后续改正产品残差综合监测延迟，因此认定改正产品异常；
S104：若通过传输速率监测后，再对传送的数据冗余校验，监测传送的改正产品是否完整；当以上检测均通过时，将保留改正产品信息，进入改正信息残差综合监测。
3.根据权利要求2所述的一种PPP-RTK可信改正产品回路监测的方法，其特征在于，所述S2具体包括：
S201：改正产品残差归一化：在同时刻多个监测站各自产生各类改正产品残差，根据监测站的差异，采用动态加权方式，针对各个残差的重要程度，给出加权系数，最终获得归一化的残差；
S202：构建检验统计量：各类改正产品残差经过所述S201的处理后，根据不同的改正产品特点以及风险源数据库的统计量函数模型数据信息，设置残差检验统计量；
S203：确定检测门限：当检验统计量超过检测门限时，表明改正产品异常，反之则改正产品正常；在共同给定的误警率与漏检率下产生不同的检测门限，在不同检验统计量区间组合不同的检测门限，使检测门限更加准确化；
S204：判断产品健康状态：改正产品健康状态分为正常与异常两种状态；将检验统计量与检测门限比较，当检验统计量大于检测门限时，检验统计量超限，改正产品异常，对用户追加改正产品告警服务信息；检验统计量小于检测门限时，改正产品正常；
S205：构建保护水平：通过完好性风险结合先验故障概率与漏检率求出保护水平。
4.一种PPP-RTK可信改正产品回路监测的装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于PPP-RTK可信改正产品实时数据的接收；
存储模块，用于存储计算机执行指令；
处理模块，用于执行存储模块存储的计算机执行指令，以实现权利要求1-3之一所述的一种PPP-RTK可信改正产品回路监测的方法的步骤。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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