[发明专利]信号质量监测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航技术，尤其涉及一种信号质量监测方法和装置。

背景技术

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，简称GNSS)应用于民用航空必须满足国际民航组织规定的性能需求。根据国际GNSS系统的发展状况，全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)是现阶段唯一可用的导航系统，GPS系统在取消有选择可用性(Selective Availability，简称SA)后，定位精度为水平13m(95％)，垂直22m(95％)，这仅可以满足航路到非精密进近飞行阶段的精度性能要求，远远不能满足民用航空对导航系统精确性、完好性的要求。卫星导航系统的完好性定义为：当误差超过告警限时，系统应具有及时告警的能力；完好性风险为精确的定位误差超出门限而没有及时告警的概率。导航卫星可能连续数小时广播错误的定位数据而运控系统却不能监测到，这是民用航空所无法容忍的。因此，要将卫星导航应用于民航领域，必须解决系统完好性不足的问题。

地基增强系统(Ground Based Augmentation Systems，简称GBAS)的基本原理是利用定位误差空间和时间的相关性，认为机载用户和地面监测站在100km内的定位误差是相同的，是公共误差，机载用户可以通过接收地面站播发的伪距差分校正值和系统完好性信息来提高导航的精度和完好性。GNSS空间信号的完好性是GBAS完好性的重要组成部分。由于GBAS地面监测站和用户接收机的配置不同，因此GNSS信号异常引起的定位误差无法通过差分增强技术消除。

GNSS的定位原理是利用导航电文解算出卫星真实位置和接收机到卫星的伪距，并通过解算至少4颗卫星到接收机的三维空间距离方程得到接收机的位置坐标。其中，伪距等于GNSS信号的传播时间乘以光速，其由真实距离和电离层延时、对流层延时、接收机钟差等各种误差项引入的距离组成。接收机对本地产生的扩频码和接收GNSS信号的扩频码进行相关运算，对上述两个信号的扩频码相乘后累加，当相关值最大时两个信号完全对齐，就可以解调出发射的扩频码信号，该扩频码信号包含导航电文，然后通过导航电文和本地扩频码可以得到接收信号的发射时间。接收机根据扩频码相关函数的对称性来完成两信号对齐的。

由于导航系统的接收机采用上述工作原理，因此扩频码相关峰对称是接收机定位解算的基础。当相关峰的对称性发生异常时，就必然会引起定位误差，降低导航系统定位结果的准确性。

发明内容

本发明的第一个方面是提供一种信号质量监测方法，用以解决现有技术中的缺陷，提高导航系统定位准确性。

本发明的另一个方面是提供一种信号质量监测装置，用以解决现有技术中的缺陷，提高导航系统定位准确性。

本发明的第一个方面是提供一种信号质量监测方法，包括：

监视通道和观测通道均作为跟踪通道，同时跟踪同一卫星并进入稳定跟踪状态，接收来自所述卫星的信号；

移动码片n次，每次向前移动1/n码片确定一个超前采样点，获取所述超前采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述超前采样点持续预设累加时间的超前累加值，并且，每次向后移动1/n码片确定一个滞后采样点，获取所述滞后采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述滞后采样点持续预设累加时间的滞后累加值，所述n为正整数；

从所述采样数据中去除抖动值；

对所述采样数据通过对应的超前累加值或滞后累加值进行归一化处理；

根据归一化处理后的采样数据拟合相关峰曲线；

根据所述相关峰曲线判决信号质量。

如上所述的方法，其中，所述移动码片n次，每次向前移动1/n码片确定一个超前采样点，获取所述超前采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述超前采样点持续预设累加时间的超前累加值，并且，每次向后移动1/n码片确定一个滞后采样点，获取所述滞后采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述滞后采样点持续预设累加时间的滞后累加值之后，还包括：

根据最后一个超前累加值和最后一个滞后累加值计算通道噪声和通道信噪比。

如上所述的方法，其中，所述根据所述相关峰曲线判决信号质量之后还包括：

根据所述判决获取的信号质量判决结果建立信号质量监测模型

如上所述的方法，其中，所述从所述采样数据中去除抖动值包括：

对位于相关峰峰腰的超前采样点和滞后采样点的采样数据计算剔除抖动值；