一种GNSS事后观测文件的模拟实时回放方法及装置与流程

专利2025-12-02  12


本发明涉及卫星导航定位,尤其涉及一种gnss事后观测文件的模拟实时回放方法及装置。


背景技术:

1、卫星精密定轨理论始于上20世纪50年代,随着卫星跟踪技术的发展、观测精度的提高以及数据处理误差模型和动力学模型的不断精化,导航卫星定轨精度得到了显著的提高,特别是gps、glonass卫星定轨精度从最初的几百米提高到目前的厘米级。传统的导航卫星精密定轨方法其卫星跟踪数据全部来源于地面站,而跟踪站的地理分布将直接影响导航卫星精密定轨的精度。相较于全星座为中轨道卫星(meo)的gps、glonass和galileo系统,我国北斗、日本准天顶星(qzss)、印度区域导航系统(irnss)采用不同的星座设计特性,引入地球同步轨道卫星(geo)或倾斜地球同步轨道卫星(igso)。

2、公告号为cn113253318b的中国专利申请公开了一种gnss数据远程超算方法,包括以下步骤:采集gnss原始数据,并将其进行打包,存入内存;在内存中对gnss原始数据进行解密和解析,并将完成解密和解析后得到的gnss数据入库;调取经过解密和解析的gnss数据,进行核心运算,得到最终解算数据,并将最终解算数据入库;通过电脑客户端或手机访问服务器获取最终解算数据或gnss原始数据,并根据用户量和gnss数据量进行单服务器部署、多服务器部署或云服务部署,完成gnss数据远程超算。但是上述方案无法实现开发板对rinex格式和rtcm格式的同时支持,使得数据传输受制于串口通信,当需要多格式数据传输时,容易导致数据精度丢失。因此,提供一种gnss事后观测文件的模拟实时回放方法及装置,来实现对rinex格式和rtcm格式的同时支持,以提升开发板接收数据的精确度,是非常有必要的。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提出了一种gnss事后观测文件的模拟实时回放方法及装置,通过接收终端设备发送的rtcm格式或rinex格式观测值文件,并将rinex格式的标准观测数据进行编码操作,以满足开发板逐字节接收需求,进而提升开发板接收数据的精确度。

2、本发明提供了一种gnss事后观测文件的模拟实时回放方法,应用于开发板,所述方法包括:

3、接收终端设备发送的rtcm格式或rinex格式的观测值文件及导航星历文件,其中,所述观测值文件包括流动站和基准站中的多组标准观测数据,所述标准观测数据表示所述流动站和所述基准站中同一历元的观测数据,所述导航星历文件包括广播星历;

4、对所述rinex格式的标准观测数据进行编码操作,以获取所述rinex格式的编码后观测数据,且将所述rinex格式的编码后观测数据或所述rtcm格式的标准观测数据逐历元发送至所述开发板的usart串口;

5、对所述rinex格式的编码后观测数据或所述rtcm格式的标准观测数据进行逐历元识别和仿实时观测数据差分时间操作,以获取所述rinex格式的通讯数据或所述rtcm格式的通讯数据;

6、对所述rinex格式的通讯数据或所述rtcm格式的通讯数据进行仿实时时间模拟,以实现观测文件模拟实时回放。

7、在以上技术方案的基础上,优选的,所述对所述rinex格式的编码后观测数据或所述rtcm格式的标准观测数据进行逐历元识别和仿实时观测数据差分时间操作,包括:

8、调取多个所述标准观测数据中的卫星信号特征;

9、基于所述卫星信号特征识别每个历元对应的卫星信息,以完成对所述编码后观测数据的逐历元识别;

10、将utc时间作为所述导航星历文件的第一内部时间,并以所述导航星历文件中每个历元的起始时间作为时间标准,以完成对所述编码后观测数据的仿实时观测数据差分时间操作。

11、在以上技术方案的基础上,优选的,所述对所述rinex格式的编码后观测数据或所述rtcm格式的标准观测数据进行逐历元识别和仿实时观测数据差分时间操作,还包括:

12、基于所述rtcm格式的标准观测数据中每个历元的时间戳,确定与所述时间戳对应的卫星信息,以完成对所述rtcm格式的标准观测数据的逐历元识别;

13、将gps时间作为所述导航星历文件的第二内部时间,并以所述导航星历文件中每个历元的起始时间作为时间标准,以完成对所述rtcm格式的标准观测数据的仿实时观测数据差分时间操作。

14、更进一步优选的,所述对所述rinex格式的通讯数据或所述rtcm格式的通讯数据进行仿实时时间模拟,包括:

15、基于北斗gps定位信息中的差分时间将所述广播星历及所述流动站和所述基准站中的标准观测数据进行重新排序,使所述广播星历与所述标准观测数据组成的字符串输入所述开发板,以对所述rinex格式的通讯数据进行仿实时时间模拟。

16、更进一步优选的,所述对所述rinex格式的通讯数据或所述rtcm格式的通讯数据进行仿实时时间模拟,还包括:

17、获取所述rtcm格式的通讯数据中的msm消息头;

18、基于gnss历元时间和所述北斗gps定位信息中的差分时间,对所述msm消息头进行解码,将所述gnss历元时间与所述广播星历输入所述开发板,以对所述rtcm格式的通讯数据进行仿实时时间模拟。

19、更进一步优选的,所述接收终端设备发送的rtcm格式或rinex格式的观测值文件及导航星历文件,包括:

20、接收所述终端设备利用gnss数据采集设备接收卫星发送的gnss原始数据或利用互联网获取所述流动站和所述基准站的gnss原始数据及导航星历文件,其中,所述gnss原始数据包括所述rtcm格式或所述rinex格式的观测值文件。

21、更进一步优选的,所述标准观测数据包括伪距观测值、载波相位观测值、多普勒观测值以及信号强度观测值。

22、在本技术的第二方面提供了一种gnss事后观测文件的模拟实时回放装置,所述模拟实时回放装置包括数据获取模块、数据编码模块、仿实时观测数据差分时间模块以及仿时间模拟模块,其中,

23、所述数据获取模块用于接收终端设备发送的rtcm格式或rinex格式的观测值文件及导航星历文件,其中,所述观测值文件包括流动站和基准站中的多组标准观测数据,所述标准观测数据表示所述流动站和所述基准站中同一历元的观测数据,所述导航星历文件包括广播星历;

24、所述数据编码模块用于对所述rinex格式的标准观测数据进行编码操作,以获取所述rinex格式的编码后观测数据,且将所述rinex格式的编码后观测数据或所述rtcm格式的标准观测数据逐历元发送至所述开发板的usart串口;

25、所述仿实时观测数据差分时间模块用于对所述rinex格式的编码后观测数据或所述rtcm格式的标准观测数据进行逐历元识别和仿实时观测数据差分时间操作,以获取所述rinex格式的通讯数据或所述rtcm格式的通讯数据;

26、仿时间模拟模块用于对所述rinex格式的通讯数据或所述rtcm格式的通讯数据进行仿实时时间模拟,以实现观测文件模拟实时回放。

27、在本技术的第三方面提供了一种电子设备,包括处理器、存储器、用户接口及网络接口,所述存储器用于存储指令,所述用户接口和网络接口用于给其他设备通信,所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令。

28、在本技术的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行实现一种gnss事后观测文件的模拟实时回放方法的步骤。

29、本发明提供的一种gnss事后观测文件的模拟实时回放方法及装置相对于现有技术具有以下有益效果:

30、(1)开发板通过接收编码后的rinex格式观测值文件/rtcm格式观测值文件和导航星历文件,以保证rinex格式的标准观测数据满足开发板逐字节接收需求,同时对rinex格式的标准观测数据和rtcm格式的标准观测数据进行逐历元识别和仿实时观测数据差分时间操作,以使观测数据与接收到的实时数据流之间的时间不对齐,并通过对rinex格式/rtcm格式的通讯数据进行仿实时观测时间模拟,为实时解算提供必要的试验验证手段,并提升开发板接收数据的精确度;

31、(2)通过仿实时观测时间模拟模拟来终端设备的实时解算环境,分别通过rinex格式/rtcm格式的标准观测数据中内置的卫星信号特征、时间戳实现逐历元识别,rinex格式/rtcm格式的标准观测数据中内置的utc时间/gps时间作为内部时间实现仿实时观测效果,使得开发与排错同时进行,避免大量重复且繁琐的排错,缩短开发周期,同时为开发板开发过程中的环境模拟提供必要的条件保障,该仿实时观测时间模拟可同时得到开发板的解算结果以及日志文件,从而快速定位出开发过程中的bug,减少了频繁的烧录操作以及串口打印调试等弊端。


技术特征:

1.一种gnss事后观测文件的模拟实时回放方法,应用于开发板,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述rinex格式的编码后观测数据或所述rtcm格式的标准观测数据进行逐历元识别和仿实时观测数据差分时间操作,包括:

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对所述rinex格式的编码后观测数据或所述rtcm格式的标准观测数据进行逐历元识别和仿实时观测数据差分时间操作,还包括:

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述rinex格式的通讯数据或所述rtcm格式的通讯数据进行仿实时时间模拟,包括:

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述对所述rinex格式的通讯数据或所述rtcm格式的通讯数据进行仿实时时间模拟,还包括:

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接收终端设备发送的rtcm格式或rinex格式的观测值文件及导航星历文件,包括:

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述标准观测数据包括伪距观测值、载波相位观测值、多普勒观测值以及信号强度观测值。

8.一种gnss事后观测文件的模拟实时回放装置,应用于开发板,其特征在于,所述模拟实时回放装置(1)包括数据获取模块(11)、数据编码模块(12)、仿实时观测数据差分时间模块(13)以及仿时间模拟模块,其中,

9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器(21)、存储器(25)、用户接口(23)及网络接口(24),所述存储器(25)用于存储指令,所述用户接口(23)和网络接口(24)用于给其他设备通信,所述处理器(21)用于执行所述存储器(25)中存储的指令,以使所述电子设备(2)执行如权利要求1~7任意一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~7中任一项所述的方法的步骤。


技术总结
本发明提出了一种GNSS事后观测文件的模拟实时回放方法及装置,上述方法包括:接收终端设备发送的RTCM格式或RINEX格式的观测值文件及导航星历文件;对RINEX格式的标准观测数据进行编码操作,且将RINEX格式的编码后观测数据或RTCM格式的标准观测数据逐历元发送至开发板的USART串口;对RINEX格式的编码后观测数据或RTCM格式的标准观测数据进行逐历元识别和仿实时观测数据差分时间操作,以获取RINEX格式的通讯数据或RTCM格式的通讯数据;对RINEX格式或RTCM格式的通讯数据进行仿实时时间模拟,以实现观测文件模拟实时回放。本发明有助于提升开发板接收数据的精确度。

技术研发人员:胡志刚,赵齐乐
受保护的技术使用者:开普勒卫星科技(武汉)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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