衛星導航系統性能監測及評估方法研究

葉永光

（國民用航空中南地區空中交通管理局，廣東廣州 510405）

衛星導航系統性能監測及評估方法研究

葉永光

（國民用航空中南地區空中交通管理局，廣東廣州 510405）

基于GNSS領域競爭日益劇烈的背景下，衛星導航系統性能問題逐漸引起了人們的關注，同時由于衛星導航系統性能關系著GNSS操作、服務水平，因而相關技術人員在對衛星導航系統進行操控過程中應注重結合RNP指標評估特點，全面掌控到衛星導航系統運行狀況，即及時發現其運行過程中突顯出的故障問題，最終由此滿足GNSS領域應用需求。本文從衛星導航系統性能監測內容分析入手，旨在推動當前衛星導航建設工作的有序展開。

衛星導航 系統性能 監測 評估方法

GNSS被廣泛應用于國家安全、社會發展等建設領域，但就當前的現狀來看，我國GNSS服務狀況與美國GPS運行狀況及俄羅斯GLONASS系統開發相比，仍然存在著某些不可忽視的問題。因而在此基礎上，為了強化我國衛星導航系統定位服務功能，應注重針對衛星導航系統性能展開監測工作，同時注重在監測工作開展過程中整合監測數據，從而實現對衛星導航的高效維護。以下就是對衛星導航系統性能監測及評估方法的詳細闡述。

1 衛星導航性能監測內容

就當前的現狀來看，我國衛星導航在運行過程中仍然存在著偽碼信號畸變、信號發射功率、衛星鐘異常等問題，影響到了整體用戶定位結果的精準性。為此，在衛星導航系統操控過程中應注重強調對系統性能狀況的監測，即監測內容如下：

第一，就美國航空航天局統計數據表明，衛星導航在軌跡運行過程中將平均存有6次故障現象，且由空間環境所促就故障問題的事故占據總體的16.5%，因而在衛星導航性能監測工作開展過程中應注重針對空間環境展開監測行為，同時注重在監測工作開展過程中整合監測結果，且做出預警措施，由此來提升衛星導航使用壽命。

第二，由于衛星導航系統在運行過程中存在著信號異常問題，因而在衛星導航性能監測工作開展過程中應注重針對載波頻率穩定性、極化純度、相位噪聲、偽碼數據相關性、誤碼率等展開監測行為，繼而及時發現衛星鐘異常等現象，對其展開有效處理［1］。

第三，在衛星導航性能監測工作開展過程中強調對衛星鐘頻率穩定性等層面的監測亦是至關重要的，為此，相關技術人員在監測工作開展過程中應著重提高對其的重視程度。

2 衛星導航系統性能監測、評估方法

2.1 基本評估方法

在衛星導航系統性能監測、評估環節開展過程中，基本評估方法的應用有助于全面掌控到衛星導航運行狀況。因而相關工作人員在基本評估工作開展過程中，應注重明確衛星飛行區域，例如，在GPS衛星飛行區域確定過程中可將軌道傾角作為指標，即確定飛行區域在南緯55°至北緯55°之間，由此滿足衛星導航系統性能評估工作開展條件。同時，基于衛星飛行區域信息獲取的基礎上，在基礎評估工作開展過程中應注重依據衛星飛行狀況將飛行區域劃分為若干個格網，且在格網劃分過程中以坐標點的形式對有限個網格進行標示，由此便于監測站在評估環節開展過程中整合評估數據。

2.2 服務層精度可用性評估方法

在衛星導航系統性能評估工作開展過程中，服務層精度可用性評估行為的展開，首先，要求監測站在評估工作開展過程中應注重計算SAT，即服務可用性門限，同時注重在服務層精度評估過程中以SAT值的方式對HSAT進行描述。例如，2008年，GPS SPS PS在服務層精度可用性評估工作開展過程中為了將評估結果的精準度提升至96%左右，以SAT值形式對24位軌位星座進行了描述，且設定VSAT=13.6m［2］，最終由此實現了對衛星導航系統性能的反饋。其次，在服務層精度可用性評估工作開展過程中亦對HSAT、VSAT的確定提出了更高的要求，為此，相關工作人員在評估工作開展過程中應注重依據DOP值，建構空間幾何構型，同時在空間幾何構型分析過程中確定HSAT、VSAT等計算數值，最終由此達到可用性評估目的。

2.3 站際重疊覆蓋性能評估方法

在衛星導航系統性能評估環節開展過程中強調對站際重疊覆蓋性能評估方法的應用是非常必要的，為此，應注重從以下幾個層面入手：

第一，在站際重疊覆蓋性能評估工作開展過程中為了提升整體評估結果的精準性，要求監測站在評估工作開展過程中應注重在衛星飛行區域內布設3個監測站，從而獲取重疊覆蓋信息。同時，基于監測站布設的基礎上，在性能評估環節開展過程中亦應注重將經度范圍控制在134°左右，且注重以折線圖的形式對站際重疊覆蓋性能與站間經度關系進行描述，最終由此實現對性能評估結果的反饋［3］。

第二，在站際重疊覆蓋性能評估過程中，亦應注重將監測站間隔數據維持在4時，從而達到100%覆蓋性能評估效果。

3 結語

綜上可知，我國衛星導航在使用過程中仍然存在著精度、完好性、連續性等不符合標準等問題，影響到了衛星導航使用壽命。為此，為了提升衛星導航系統性能，要求相關工作人員在對衛星導航系統進行操控過程中，應注重從站際重疊覆蓋性能、服務層精度可用性等角度出發對衛星導航系統性能展開評估行為，且注重在評估環節開展過程中，完善系統監測環境，由此達到最佳的系統性能評估狀態，緩解故障現象。

［1］楊元喜，李金龍，王愛兵等.北斗區域衛星導航系統基本導航定位性能初步評估［J］.中國科學：地球科學，2014，11（01）：72-81.

［2］高為廣，藺玉亭，陳谷倉等.北斗系統在軌衛星鐘性能評估方法及結論［J］.測繪科學技術學報，2014，12（04）：342-346.

［3］宋美娟，唐榮龍.北斗衛星導航系統完好性性能測試方法與分析［J］.北京測繪，2015，13（01）：109-113+93.