卫星导航系统性能监测及评估方法研究

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【摘 要】 基于GNSS领域竞争日益剧烈的背景下，卫星导航系统性能问题逐渐引起了人们的关注，同时由于卫星导航系统性能关系着GNSS操作、服务水平，因而相关技术人员在对卫星导航系统进行操控过程中应注重结合RNP指标评估特点，全面掌控到卫星导航系统运行状况，即及时发现其运行过程中突显出的故障问题，最终由此满足GNSS领域应用需求。本文从卫星导航系统性能监测内容分析入手，旨在推动当前卫星导航建设工作的有序展开。

【关键词】 卫星导航 系统性能 监测 评估方法

GNSS被广泛应用于国家安全、社会发展等建设领域，但就当前的现状来看，我国GNSS服务状况与美国GPS运行状况及俄罗斯GLONASS系统开发相比，仍然存在着某些不可忽视的问题。因而在此基础上，为了强化我国卫星导航系统定位服务功能，应注重针对卫星导航系统性能展开监测工作，同时注重在监测工作开展过程中整合监测数据，从而实现对卫星导航的高效维护。以下就是对卫星导航系统性能监测及评估方法的详细阐述。

1 卫星导航性能监测内容

就当前的现状来看，我国卫星导航在运行过程中仍然存在着伪码信号畸变、信号发射功率、卫星钟异常等问题，影响到了整体用户定位结果的精准性。为此，在卫星导航系统操控过程中应注重强调对系统性能状况的监测，即监测内容如下：

第一，就美国航空航天局统计数据表明，卫星导航在轨迹运行过程中将平均存有6次故障现象，且由空间环境所促就故障问题的事故占据总体的16.5%，因而在卫星导航性能监测工作开展过程中应注重针对空间环境展开监测行为，同时注重在监测工作开展过程中整合监测结果，且做出预警措施，由此来提升卫星导航使用寿命。

第二，由于卫星导航系统在运行过程中存在着信号异常问题，因而在卫星导航性能监测工作开展过程中应注重针对载波频率稳定性、极化纯度、相位噪声、伪码数据相关性、误码率等展开监测行为，继而及时发现卫星钟异常等现象，对其展开有效处理[1]。

第三，在卫星导航性能监测工作开展过程中强调对卫星钟频率稳定性等层面的监测亦是至关重要的，为此，相关技术人员在监测工作开展过程中应着重提高对其的重视程度。

2 卫星导航系统性能监测、评估方法

2.1 基本评估方法

在卫星导航系统性能监测、评估环节开展过程中，基本评估方法的应用有助于全面掌控到卫星导航运行状况。因而相关工作人员在基本评估工作开展过程中，应注重明确卫星飞行区域，例如，在GPS卫星飞行区域确定过程中可将轨道倾角作为指标，即确定飞行区域在南纬55°至北纬55°之间，由此满足卫星导航系统性能评估工作开展条件。同时，基于卫星飞行区域信息获取的基础上，在基础评估工作开展过程中应注重依据卫星飞行状况将飞行区域划分为若干个格网，且在格网划分过程中以坐标点的形式对有限个网格进行标示，由此便于监测站在评估环节开展过程中整合评估数据。

2.2 服务层精度可用性评估方法

在卫星导航系统性能评估工作开展过程中，服务层精度可用性评估行为的展开，首先，要求监测站在评估工作开展过程中应注重计算SAT，即服务可用性门限，同时注重在服务层精度评估过程中以SAT值的方式对HSAT进行描述。例如，2008年，GPS SPS PS在服务层精度可用性评估工作开展过程中为了将评估结果的精准度提升至96%左右，以SAT值形式对24位轨位星座进行了描述，且设定VSAT=13.6m[2]，最终由此实现了对卫星导航系统性能的反馈。其次，在服务层精度可用性评估工作开展过程中亦对HSAT、VSAT的确定提出了更高的要求，为此，相关工作人员在评估工作开展过程中应注重依据DOP值，建构空间几何构型，同时在空间几何构型分析过程中确定HSAT、VSAT等计算数值，最终由此达到可用性评估目的。

2.3 站际重叠覆盖性能评估方法

在卫星导航系统性能评估环节开展过程中强调对站际重叠覆盖性能评估方法的应用是非常必要的，为此，应注重从以下几个层面入手：

第一，在站际重叠覆盖性能评估工作开展过程中为了提升整体评估结果的精准性，要求监测站在评估工作开展过程中应注重在卫星飞行区域内布设3个监测站，从而获取重叠覆盖信息。同时，基于监测站布设的基础上，在性能评估环节开展过程中亦应注重将经度范围控制在134°左右，且注重以折线图的形式对站际重叠覆盖性能与站间经度关系进行描述，最终由此实现对性能评估结果的反馈[3]。

第二，在站际重叠覆盖性能评估过程中，亦应注重将监测站间隔数据维持在4时，从而达到100%覆盖性能评估效果。

3 结语

综上可知，我国卫星导航在使用过程中仍然存在着精度、完好性、连续性等不符合标准等问题，影响到了卫星导航使用寿命。为此，为了提升卫星导航系统性能，要求相关工作人员在对卫星导航系统进行操控过程中，应注重从站际重叠覆盖性能、服务层精度可用性等角度出发对卫星导航系统性能展开评估行为，且注重在评估环节开展过程中，完善系统监测环境，由此达到最佳的系统性能评估状态，缓解故障现象。

参考文献：

[1]杨元喜，李金龙，王爱兵等.北斗区域卫星导航系统基本导航定位性能初步评估[J].中国科学：地球科学，2014，11（01）：72-81.

[2]高为广，蔺玉亭，陈谷仓等.北斗系统在轨卫星钟性能评估方法及结论[J].测绘科学技术学报，2014，12（04）：342-346.

[3]宋美娟，唐荣龙.北斗卫星导航系统完好性性能测试方法与分析[J].北京测绘，2015，13（01）：109-113+93.