GNSS数据质量可信度评估方法、系统及电子设备与流程

本发明涉及gnss数据质量分析，特别是涉及一种gnss数据质量可信度评估方法、系统及电子设备。

背景技术：

1、全球导航卫星系统（global navigation satellite system，gnss）发展迅速。与全球导航卫星系统一起，还有区域导航卫星系统。此外，新型现代化卫星可以观测到两个以上频率数据。对此类数据的质量控制非常重要。同时在测绘地理信息行业快速发展的情况下，精准快速的地理空间服务给社会经济效益产生了显著的保障。其定位的时效性、精度和可靠性直接决定了gnss在科学和工程上的应用价值。在各项服务中gnss数据的质量将会对其精度及可靠性有一定的影响，特别是在进行gnss定位之前有必要对观测的原始数据进行质量评定分析。观测信号的数据质量直接决定卫星系统的完好性、可用性和连续性等基本服务性能。

2、从定位的基本原理分析可以得到gnss数据质量对定位精度及可靠性有较大的影响，可以具体分为卫星端、接收机端以及在卫星信号传播过程中的影响因素。在gnss数据质量中，影响其定位精度误差主要因素为：①卫星端的卫星轨道误差、卫星钟误差、天线相位缠绕及相对论效应、卫星的天线相位偏差pco与卫星天线相位中心pcv影响；②信号传播路径的误差，主要包括对流层延迟、电离层延迟和多路径效应等影响；③接收机端的误差，主要包括接收机的钟差、接收机的pco与pcv、地球潮汐和地球自转等。

3、传统的数据质量评估能够获取某测站的各项数据质量，但无法进一步对该测站gnss数据质量进行分析，很难准确与宏观地表达数据质量状态，无法确定gnss数据质量的可信度。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种gnss数据质量可信度评估方法、系统及电子设备，实现了gnss数据质量可信度的确定。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案。

3、一种gnss数据质量可信度评估方法，包括：获取gnss系统单日的原始观测数据；所述原始观测数据包括：接收机的单日实际接收历元数、所有卫星的单日实际观测历元数、各历元的第一频率以米为单位的载波观测值和伪距观测值、各历元第二频率以米为单位的载波观测值和伪距观测值以及接收机接收的各历元的载波信号的强度、各历元的噪声的强度以及多个频率的载波观测值和伪距观测值。

4、根据单日的原始观测数据计算所述gnss系统的多个质量指标；所述质量指标包括：数据完整率、数据有效率、周跳比、多路径误差、噪声比和位置精度强弱度。

5、对各所述质量指标进行归一化处理，得到对应的可信度因子。

6、对所有所述质量指标对应的可信度因子进行加权求和，得到所述gnss系统的数据质量可信度因子。

7、根据所述数据质量可信度因子和预设可信度计算所述gnss系统的数据质量可信度。

8、可选地，根据单日的原始观测数据计算所述gnss系统的多个质量指标，包括：根据接收机的单日实际接收历元数和单日理论接收历元数，计算所述数据完整率。

9、根据gnss系统所有卫星的单日实际观测历元数和单日理论观测历元数，计算所述数据有效率。

10、根据单日中各卫星各历元第一频率以米为单位的载波观测值和伪距观测值以及第二频率以米为单位的载波观测值和伪距观测值，计算所述周跳比。

11、根据接收机的多个频率的载波观测值和伪距观测值，计算所述多路径误差。

12、根据接收机接收的载波信号的强度和噪声的强度，计算所述噪声比。

13、根据测站到卫星的方向向量计算所述位置精度强弱度。

14、可选地，根据单日中各卫星各历元第一频率以米为单位的载波观测值和伪距观测值以及第二频率以米为单位的载波观测值和伪距观测值，计算所述周跳比，具体包括：根据单日中各卫星各历元第一频率以米为单位的载波观测值和伪距观测值以及第二频率以米为单位的载波观测值和伪距观测值，判断各卫星在各历元是否发生周跳。

15、根据单日内各卫星发生周跳的历元数和各卫星的有效历元数，计算所述周跳比。

16、可选地，任一卫星在任一当前历元是否发生周跳的判断过程，包括：计算卫星当前历元的mw组合形成的以米为单位的载波观测值与上一历元的mw组合形成的以米为单位的载波观测值的差值，得到第一差值；mw组合形成的以米为单位的载波观测值是根据第一频率以米为单位的载波观测值和伪距观测值以及第二频率以米为单位的载波观测值和伪距观测值计算得到的。

17、计算卫星当前历元的无几何距离组合观测的载波观测值与上一历元的无几何距离组合观测值的差值，得到第二差值；无几何距离组合观测值时根据第一频率以米为单位的载波观测值和第二频率以米为单位的载波观测值计算得到的。

18、判断所述第一差值是否满足第一预设条件，得到第一判断结果。

19、判断所述第二差值是否满足第二预设条件，得到第二判断结果。

20、当所述第一判断结果为是或所述第二判断结果为是时，所述卫星在当前历元发生了周跳。

21、可选地，在对各所述质量指标进行归一化处理，得到对应的可信度因子时利用的归一化方法包括：梯形偏小型函数、梯形偏大型函数和正态偏小型函数。

22、一种gnss数据质量可信度评估系统，包括：原始观测数据获取模块，用于获取gnss系统单日的原始观测数据；所述原始观测数据包括：接收机的单日实际接收历元数、所有卫星的单日实际观测历元数、各历元的第一频率以米为单位的载波观测值和伪距观测值、各历元第二频率以米为单位的载波观测值和伪距观测值以及接收机接收的各历元的载波信号的强度、各历元的噪声的强度以及多个频率的载波观测值和伪距观测值。

23、质量指标确定模块，用于根据单日的原始观测数据计算所述gnss系统的多个质量指标；所述质量指标包括：数据完整率、数据有效率、周跳比、多路径误差、噪声比和位置精度强弱度。

24、可信度因子确定模块，用于对各所述质量指标进行归一化处理，得到对应的可信度因子。

25、数据质量可信度因子确定模块，用于对所有所述质量指标对应的可信度因子进行加权求和，得到所述gnss系统的数据质量可信度因子。

26、可信度确定模块，用于根据所述数据质量可信度因子和预设可信度计算所述gnss系统的数据质量可信度。

27、一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述所述的gnss数据质量可信度评估方法。

28、可选地，所述存储器为可读存储介质。

29、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明公开了一种gnss数据质量可信度评估方法、系统及电子设备，获取gnss系统单日的原始观测数据；根据单日的原始观测数据计算gnss系统的多个质量指标；对各质量指标进行归一化处理，得到对应的可信度因子；对所有质量指标对应的可信度因子进行加权求和，得到gnss系统的数据质量可信度因子；根据数据质量可信度因子和预设可信度计算gnss系统的数据质量可信度，从而实现了gnss数据质量可信度的确定。