[发明专利]卫星导航地基增强信息及导航信号采集回放的设备和方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星导航地基增强系统技术领域，特别是涉及一种卫星导航地基增强信息及卫星导航信号采集与回放的设备和方法。

背景技术

中国北斗卫星导航系统是我国自主研制和建立的卫星导航系统，继美国GPS和俄罗斯GLONASS之后第三个成熟的全球卫星定位与通信系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，可应用于航海、航空、测量测绘、精密定位等民用领域以及行业领域。

卫星导航系统的应用初期，定位精度水平只有10米左右，称为单点定位，随着人们对高精度定位需求增长，国家相关部门及一些大型相关企业建设了具有卫星增强信号生成及播发功能的定位辅助系统，实现了比普通卫星定位更高精度的导航定位系统，这一整套卫星定位辅助系统，被称为地基增强系统。作为卫星导航系统应用的核心，北斗地基增强系统是由国家统一规划建设的，以北斗卫星导航系统为主，兼容其他GNSS系统的地基增强系统，是一套可以使北斗定位精度达到厘米级的系统。它通过提供差分修正信号，可达到提高卫星导航精度的目的，优化后的定位精度可以从毫米级至亚米级不等。

然而，北斗地基增强系统的研发与建设，工程较为复杂，是一项技术密集、多学科融合、多方沟通与协调合作的前沿技术工程。主要包括基准站建设、数据通信网建设、数据汇聚中心建设、数据处理中心建设、播发系统建设、网络维护、测试与监控系统建设、系统评估系统建设等方面。在北斗地基增强系统建设及终端设备研发过程中，需要不断分析地基增强系统的增强信息产品质量及卫星原始数据的产品质量，进而对地基增强系统功能及性能进行优化或改进终端产品。北斗地基增强系统的目的是辅助卫星定位系统，通过采集原始卫星观测数据，经互联网汇集到信息处理中心进行处理，生成卫星轨道、钟差、电离层等改正数据，这些被称为地基增强系统增强信息的改正数据，再经通信网络及相关设备进行播发，终端卫星导航定位接收机可以接收此增强信息，进行卫星定位高精度解算。支持北斗地基增强系统的终端研发也较为复杂，终端不但要接收天上的卫星导航信号，还要接收地基增强系统的增强信息，并将这两种信号信息进行融合解算，进而实现高精度定位，涉及到增强信息接收、卫星导航信号接收、综合处理、综合解算、增强信息与卫星时间时标同步、高精度定位解算、结果格式化输出、数据存储与管理等。

当前随着技术发展及用户需求、北斗地基增强系统的应运而生，支持地基增强系统的定位导航终端亦应运而生，在当前情况下，地基增强系统和相应终端产品的研发与建设均比较复杂，研发过程中，需要大量的比较耗费资源的测试与验证，尤其是动态测试，一般要动用车辆船舶或飞行器等资源,同时，卫星导航信号的质量和增强信息的质量验证将是尤为重要，其质量直接决定了最终能否定位、定位结果精度如何；如何保证地基增强信息及卫星导航信号高质量采集及数据完整重复回放变得尤为重要。现有技术中，还没有能够实现对地基增强系统全信息包括增强信息及卫星导航信号进行采集并完整回放的方法或设备，导致因此在实际地基增强系统及终端产品研发建设与验证中，缺少有力的研发辅助工具，无形中增加了研发复杂度和难度，带来成本增加，周期延长。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种卫星导航地基增强信息及卫星导航信号采集与回放的设备和方法，能够对地基增强信息及卫星导航信号进行采集录制与回放，具有信息采集信号全覆盖与无缝回放、一次采集多次回放的特点，辅助地基增强系统及终端研发进行数据分析、测试与验证、算法择优与改进，可有效降低研发复杂度及难度，提高验证与测试的效率、节省成本、缩短工期。

本发明的技术方案是：