基于grims的监测数据的处理方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种基于GRIMS的监测数据的处理方法和装置。该处理方法，包括：根据用户终端发送的监测数据获取请求，第一卫星为用户终端的可视区域内的所有卫星中同时被至少四个监测站监测到的卫星，若判断第一卫星的覆盖区域与用户终端的可视区域的第一比例大于比例门限，则根据第一卫星的星历误差，获取用户终端在至少四个监测站的方向的投影距离的平均值，判断出平均值大于距离门限，则获取第一卫星的卫星个数和第一卫星在用户终端所在位置的几何分布，判断获得几何分布大于分布门限，且卫星个数大于或等于四个，则获取GRIMS监测的当前的监测数据，并将监测数据发送给用户终端，提高了GRIMS发布的监测数据的准确性和用户体验。
【专利说明】基于GRIMS的监测数据的处理方法和装置
【技术领域】
[0001] 本发明实施例涉及卫星导航技术，尤其涉及一种基于地基区域完好性监测系统 (Ground-based Regional Integrity Monitoring System，简称GRIMS)的监测数据的处理方 法和装置。
【背景技术】
[0002] 为提高全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,简称 GNSS)完 好性，满足高精度用户的要求，使用地基区域完好性监测系统对GNSS导航卫星进行监测并 发布其可用性信息。
[0003] 现有技术中，地基区域完好性监测系统主要包括地基完好性监测网和完好性发布 系统，其中，地基完好性监测网主要包括各个监测站、参考站和主控站，参考站的主要功能 是根据接收到的本地观测数据，并对卫星完好性进行初步判断。参考站的GNSS监测接收机 接收卫星导航系统的空间信号，获得星历数据、卫星伪距和精密时间等数据，数据处理计算 机利用接收到的卫星星历和历书计算当前时间的卫星位置、卫星的仰角和方位预报，判断 卫星是否可见，计算所有可见卫星或选择的卫星的几何因子，并根据监测站所在的精确位 置计算出各卫星的电离层误差，获取仰角8°以上的可见卫星的是否可用。主控站接收监测 站数据，对全部观测卫星的完好性进行综合判断，主控站接收各个监测站传送来的监测站 卫星完好性电文，对完好性电文中的监测站的监测数据进行综合处理，得出地基区域完好 性监测系统覆盖范围内的可见卫星是否可用，将该地基区域完好性监测系统的当前监测数 据发送给用户终端。
[0004] 但是，由于用户终端与地基完好性检测网中的监测站存在一定的地理差异，且星 历数据和卫星伪距的误差等数据具有一定的位置相关性，且用户终端的可见卫星中，并不 是所有的卫星都能被有效监测，使得地基区域完好性监测系统发布的监测数据的准确性较 低，用户体验较差。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供一种基于GRMS的监测数据的处理方法和装置，以克服现有技 术中用户终端与监测站的位置差异、卫星监测的有效性导致的地基区域完好性监测系统的 监测数据准确性较低的问题，提高GRMS发布的监测数据的准确性，提升用户体验。
[0006] 本发明实施例第一方面提供一种基于GRMS的监测数据的处理方法，包括：
[0007] 根据用户终端发送的监测数据获取请求，判断第一比例是否大于预先配置的比例 门限，其中，所述第一比例为第一卫星的覆盖区域与所述用户终端的可视区域的比值，所述 第一卫星为所述用户终端的可视区域内的所有卫星中同时被至少四个监测站监测到的卫 星；
[0008] 若所述第一比例大于所述比例门限，则根据所述第一卫星的星历误差，获取所述 用户终端在所述至少四个监测站的方向的投影距离的平均值，判断所述平均值是否大于预 先设置的距离门限；
[0009] 若所述平均值大于所述距离门限，则获取所述第一卫星的卫星个数和所述第一卫 星在所述用户终端所在位置的几何分布，判断所述几何分布是否大于预先设置的分布门 限；
[0010] 若所述几何分布大于所述分布门限，且所述卫星个数大于或等于四个，则获取所 述GRMS当前监测到的监测数据，并将所述监测数据发送给所述用户终端。
[0011] 本发明实施例第二方面提供一种基于GRMS的监测数据的处理装置，包括：
[0012] 第一判断模块，用于根据用户终端发送的监测数据获取请求，判断第一比例是否 大于预先配置的比例门限，其中，所述第一比例为第一卫星的覆盖区域与所述用户终端的 可视区域的比值，所述第一卫星为所述用户终端的可视区域内的所有卫星中同时被至少四 个监测站监测到的卫星；
[0013] 处理模块，用于若所述第一判断模块判断出所述第一比例大于所述比例门限，则 根据所述第一卫星的星历误差，获取所述用户终端在所述至少四个监测站的方向的投影距 离的平均值；
[0014] 第二判断模块，用于判断所述平均值是否大于预先设置的距离门限；
[0015] 所述处理模块还用于若所述第二判断模块判断出所述平均值大于所述距离门限， 则获取所述第一卫星的卫星个数和所述第一卫星在所述用户终端所在位置的几何分布；
[0016] 第三判断模块，用于判断所述几何分布是否大于预先设置的分布门限；
[0017] 所述处理模块还用于若所述第三判断模块判断出所述几何分布大于所述分布门 限，且所述卫星个数大于或等于四个，则获取所述GRMS当前监测到的监测数据；
[0018] 收发模块，用于将所述监测数据发送给所述用户终端。
[0019] 本发明实施例提供的基于GRMS的监测数据的处理方法和装置，通过判断第一卫 星的覆盖区域与所述用户终端的可视区域的第一比例大于预先配置的比例门限时，然后获 取所述用户终端在所述至少四个监测站的方向的投影距离的平均值，进一步判断所述投影 距离的平均值大于预先设置的距离门限，再进一步获取所述第一卫星的卫星个数和所述第 一卫星在所述用户终端所在位置的几何分布，并判断所述几何分布大于预先设置的分布门 限，且所述卫星个数大于或等于四个，满足上述所有条件时，则确认该GRMS的监测数据可 用，解决了现有技术中因用户终端与监测站的位置差异、卫星监测的有效性导致的GRMS 的监测数据准确性较低的问题，有效提高GRIMS发布的监测数据的准确性，并提升用户体 验。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 为了更清楚地说明本发明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发 明的一些实施例，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。
[0021] 图1为本发明基于GRMS的监测数据的处理方法实施例一的流程图；
[0022] 图2为本发明基于GRMS的监测数据的处理方法实施例二的流程图；
[0023] 图3为本发明基于GRMS的监测数据的处理方法实施例三的流程图；
[0024] 图4为本发明基于GRMS的监测数据的处理装置实施例一的结构示意图；
[0025] 图5为本发明基于GRMS的监测数据的处理装置实施例二的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明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 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0027] 图1为本发明基于GRMS的监测数据的处理方法实施例一的流程图，如图1所示， 本实施例提供的基于GRMS的监测数据的处理方法具体包括以下步骤 ：
[0028] S101 :根据用户终端发送的监测数据获取请求，判断第一比例是否大于预先配置 的比例门限，其中，所述第一比例为第一卫星的覆盖区域与所述用户终端的可视区域的比 值，所述第一卫星为所述用户终端的可视区域内的所有卫星中同时被至少四个监测站监测 到的卫星。
[0029] 在本实施例中，GRMS的监测网用于检测全国范围内的全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,简称GNSS)的运行情况，接收GNSS的实时检测数据，并进行 综合性处理，以获取完好的，准确可用的监测数据，并最后发布给用户。
[0030] 在用户终端需要获取监测数据时候，接收到用户终端发送的监测数据获取请求， 对用户终端可视区域内的第一卫星的覆盖区域所占的比例进行分析，其中，第一卫星为多 个卫星，且这些卫星至少能同时被四个监测站监测到。
[0031] S102:若所述第一比例大于所述比例门限，则根据所述第一卫星的星历误差，获取 所述用户终端在所述至少四个监测站的方向的投影距离的平均值，判断所述平均值是否大 于预先设置的距离门限。
[0032] 在本实施例中，若S101中判断的第一比例并不大于所述比例门限，将确定此时的 监测数据并不可用，即不准确，不需要再进行后续的处理。
[0033] 若第一比例大于所述比例门限，则进行进一步的判断，随着用户终端的位置的变 化，对应的星历误差和电离层误差都会变化，通过星历误差或者电离层误差获取用户终端 在所述至少四个监测站的方向的投影距离的平均值，即获取一个监测站与用户终端的距 离，判断该投影距离的平均值与预设的距离门限的关系，确定此时监测数据的可用性。
[0034] S103:若所述平均值大于所述距离门限，则获取所述第一卫星的卫星个数和所述 第一卫星在所述用户终端所在位置的几何分布，判断所述几何分布是否大于预先设置的分 布门限。
[0035] 在本实施例中，若S102中判断的投影距离的平均值并不大于所述距离门限，则确 定此时的监测数据不可用，即不准确，不需要再进行后续的处理。
[0036] 若判断的投影距离的平均值大于所述距离门限，则进行进一步处理，首先获取该 第一卫星的卫星个数，即总共有多少个卫星此刻至少能同时被四个监测站监测到，并且获 取第一卫星在此刻用户终端所在位置的几何分布，并进行进一步判断此刻的监测数据是否 可用。
[0037] S104:若所述几何分布大于所述分布门限，且所述卫星个数大于或等于四个，则获 取所述GRMS监测的当前的监测数据，并将所述监测数据发送给所述用户终端。
[0038] 在本实施例中，如果几何分布并不大于所述分布门限，或者是卫星个数小于四个， 则此刻的监测数据不可用，结束判断，不进行后续处理，且不向用户终端发送监测数据。
[0039] 若几何分布大于所述分布门限，且所述卫星个数大于或等于四个，则经过上述四 个步骤的判断，确定此刻的监测数据可用，并且准确性较高，则获取GRMS中的监测网此刻 的监测数据，并将该监测数据发送给用户终端。
[0040] 本实施例提供的基于GRMS的监测数据的处理方法，通过判断第一卫星的覆盖区 域与所述用户终端的可视区域的第一比例大于预先配置的比例门限时，然后获取所述用户 终端在所述至少四个监测站的方向的投影距离的平均值，进一步判断所述投影距离的平均 值大于预先设置的距离门限，再进一步获取所述第一卫星的卫星个数和所述第一卫星在所 述用户终端所在位置的几何分布，并判断所述几何分布大于预先设置的分布门限，且所述 卫星个数大于或等于四个，满足上述所有条件时，则确认该GRMS的监测数据可用，解决了 现有技术中因用户终端与监测站的位置差异、卫星监测的有效性导致的GRIMS的监测数据 准确性较低的问题，有效提高GRIMS发布的监测数据的准确性，并提升用户体验。
[0041] 在上述实施例的基础中，可选的，若所述第一比例小于或等于所述比例门限，则停 止处理，丢弃监测数据获取请求；或者，
[0042] 若所述平均值小于或等于所述距离门限，则停止处理，丢弃监测数据获取请求；或 者，
[0043] 若所述几何分布小于或等于所述分布门限，则停止处理，丢弃监测数据获取请求； 或者，
[0044] 若所述卫星个数小于四个，则停止处理，丢弃监测数据获取请求。
[0045] 图2为本发明基于GRMS的监测数据的处理方法实施例二的流程图，如图2所示， 在上述实施例的基础上，S101中，判断第一卫星的覆盖区域与用户终端的可视区域的第一 比例是否大于预先配置的比例门限之前，所述方法还包括：
[0046] S201 :获取所述用户终端的所述可视区域内的四重覆盖区域内的位置点的第一总 数。
[0047] 在本实施例中，将全国区域通过经纬线划分网格（经纬度步长为1度），获取用户 终端可视区域内的四重覆盖区域内的位置点（网格点）总数，即为第一总数。
[0048] S202:获取所述用户终端的所述可视区域内的所有位置点的第二总数。
[0049] S203 :根据所述第一总数和所述第二总数获取所述第一比例。
[0050] 在本实施例中，计算每个位置点（即网格点）的用户终端的可视区域内四重覆盖 区域（即能够同时被至少四个监测站的监视区域）所占的比例，上述第一总数和第二总数 的比值就是所述第一比例。
[0051] 本实施例提供的基于GRMS的监测数据的处理方法，通过获取用户终端可视区域 内的四重覆盖区域内的所有位置点的第一总数和用户终端可视区域内的所有位置点的第 二总数，获取第一比例，并判断第一卫星的覆盖区域与所述用户终端的可视区域的第一比 例大于预先配置的比例门限时，然后获取所述用户终端在所述至少四个监测站的方向的投 影距离的平均值，进一步判断所述投影距离的平均值大于预先设置的距离门限，再进一步 获取所述第一卫星的卫星个数和所述第一卫星在所述用户终端所在位置的几何分布，并判 断所述几何分布大于预先设置的分布门限，且所述卫星个数大于或等于四个，满足上述所 有条件时，则确认该GRIMS的监测数据可用，解决了现有技术中因用户终端与监测站的位 置差异、卫星监测的有效性导致的GRMS的监测数据准确性较低的问题，有效提高GRMS发 布的监测数据的准确性，并提升用户体验。
[0052] 图3为本发明基于GRMS的监测数据的处理方法实施例三的流程图，在上述实施 例的基础上，本实施例特举一实例详细说明该处理方法的过程，具体的：
[0053] S301 :接收用户终端发送的监测数据获取请求。
[0054] S302:获取所述用户终端的所述可视区域内的四重覆盖区域内的位置点的第一总 数。
[0055] 在本实施例中，需要获取用户终端可视区域内的被至少四个监测站检测的到的四 重覆盖区域中的位置点，当指定位置与监测站相对于地心的夹角小于当前的地心角，则指 定位置能被该监测站所监测。按照该方法遍历计算用户终端可视区域内所有的位置点，获 取该可视区域内所有能被至少四个监测站监测到的位置点的总数，即第一总数。则当前的 四重覆盖区域还可以表示为至少四个监测站监测到的位置点组成的集合。
[0056] 其中，计算四重覆盖区域时的地心角可以按照如下公式计算获取：
[0057] 地心角=(9〇° -仰角）
【权利要求】
1. 一种基于GRMS的监测数据的处理方法，其特征在于，包括： 根据用户终端发送的监测数据获取请求，判断第一比例是否大于预先配置的比例门 限，其中，所述第一比例为第一卫星的覆盖区域与所述用户终端的可视区域的比值，所述 第一卫星为所述用户终端的可视区域内的所有卫星中同时被至少四个监测站监测到的卫 星； 若所述第一比例大于所述比例门限，则根据所述第一卫星的星历误差，获取所述用户 终端在所述至少四个监测站的方向的投影距离的平均值，判断所述平均值是否大于预先设 置的距离门限； 若所述平均值大于所述距离门限，则获取所述第一卫星的卫星个数和所述第一卫星在 所述用户终端所在位置的几何分布，判断所述几何分布是否大于预先设置的分布门限； 若所述几何分布大于所述分布门限，且所述卫星个数大于或等于四个，则获取所述 GRMS当前监测到的监测数据，并将所述监测数据发送给所述用户终端。
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： 若所述第一比例小于或等于所述比例门限，则停止处理，丢弃监测数据获取请求；或 者， 若所述平均值小于或等于所述距离门限，则停止处理，丢弃监测数据获取请求；或者， 若所述几何分布小于或等于所述分布门限，则停止处理，丢弃监测数据获取请求；或 者， 若所述卫星个数小于四个，则停止处理，丢弃监测数据获取请求。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断第一比例是否大于预先配置的 比例门限之前，所述方法还包括： 获取所述用户终端的所述可视区域内的四重覆盖区域内的位置点的第一总数； 获取所述用户终端的所述可视区域内的所有位置点的第二总数； 根据所述第一总数和所述第二总数获取所述第一比例。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一卫星中每个卫星在所 述用户终端所在位置的几何分布，包括： 计算获取所述用户终端到所述第一卫星中的每个卫星的位置单位矢量； 根据所述位置单位矢量生成所述第一卫星的位置矩阵； 根据所述位置矩阵，获取所述第一卫星中每个卫星在所述用户终端所在位置的所述几 何分布。
5. 根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述几何分布包括： 几何精度因子、三维定位模糊度、水平定位模糊度、高度定位模糊度和时间定位模糊度 中的至少一个。
6. -种基于GRMS的监测数据的处理装置，其特征在于，包括： 第一判断模块，用于根据用户终端发送的监测数据获取请求，判断第一比例是否大于 预先配置的比例门限，其中，所述第一比例为第一卫星的覆盖区域与所述用户终端的可视 区域的比值，所述第一卫星为所述用户终端的可视区域内的所有卫星中同时被至少四个监 测站监测到的卫星； 处理模块，用于若所述第一判断模块判断出所述第一比例大于所述比例门限，则根据 所述第一卫星的星历误差，获取所述用户终端在所述至少四个监测站的方向的投影距离的 平均值； 第二判断模块，用于判断所述平均值是否大于预先设置的距离门限； 所述处理模块还用于若所述第二判断模块判断出所述平均值大于所述距离门限，则获 取所述第一卫星的卫星个数和所述第一卫星在所述用户终端所在位置的几何分布； 第三判断模块，用于判断所述几何分布是否大于预先设置的分布门限； 所述处理模块还用于若所述第三判断模块判断出所述几何分布大于所述分布门限，且 所述卫星个数大于或等于四个，则获取所述GRMS当前监测到的监测数据； 收发模块，用于将所述监测数据发送给所述用户终端。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括： 所述处理模块还用于若所述第一判断模块判断出所述第一比例小于或等于所述比例 门限，则停止处理，丢弃监测数据获取请求；或者， 所述处理模块还用于若所述第二判断模块判断出所述平均值小于或等于所述距离门 限，则停止处理，丢弃监测数据获取请求；或者， 所述处理模块还用于若所述第三判断模块判断出所述几何分布小于或等于所述分布 门限，则停止处理，丢弃监测数据获取请求；或者， 所述处理模块还用于若所述第三判断模块判断出所述卫星个数小于四个，则停止处 理，丢弃监测数据获取请求。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 获取模块，用于获取所述用户终端的所述可视区域内的四重覆盖区域内的位置点的第 一总数； 所述获取模块还用于获取所述用户终端的所述可视区域内的所有位置点的第二总 数； 所述获取模块还用于根据所述第一总数和所述第二总数获取所述第一比例。
9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于： 计算获取所述用户终端到所述第一卫星中的每个卫星的位置单位矢量； 根据所述位置单位矢量生成所述第一卫星的位置矩阵； 根据所述位置矩阵，获取所述第一卫星中每个卫星在所述用户终端所在位置的所述几 何分布。
10. 根据权利要求9所述装置，其特征在于，所述处理模块获取的所述几何分布包括： 几何精度因子、三维定位模糊度、水平定位模糊度、高度定位模糊度和时间定位模糊度 中的至少一个。
【文档编号】G01S19/20GK104049261SQ201410231283
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】孙倩, 原源, 陈凯, 窦路, 高倍力 申请人:交通运输部水运科学研究所