基于國(guó)家基準(zhǔn)站的北斗數(shù)據(jù)質(zhì)量分析

劉長(zhǎng)年

摘要：精確位置信息和先進(jìn)的全球定位信號(hào)對(duì)一個(gè)國(guó)家的發(fā)展而言具有極為重要的作用。因此，在未來的發(fā)展過程中，我國(guó)勢(shì)必要建立自己的全球定位系統(tǒng)。我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)就是基于這個(gè)條件下建立的定位系統(tǒng)。在我國(guó)導(dǎo)航系統(tǒng)的建立過程中，通常是基于國(guó)家基準(zhǔn)站對(duì)北斗衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和檢測(cè)。

關(guān)鍵詞：國(guó)家基準(zhǔn)站；北斗數(shù)據(jù)質(zhì)量；分析和檢測(cè)

在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建立過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，除了要讓空中的衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)之外，還應(yīng)當(dāng)利用地面基站對(duì)信息進(jìn)行處理和分析。這個(gè)過程中通常是利用國(guó)家基準(zhǔn)站進(jìn)行的。而基于國(guó)家基準(zhǔn)站的北斗數(shù)據(jù)分析，能否在這個(gè)過程中保證數(shù)據(jù)傳輸過程中的數(shù)據(jù)精度和時(shí)效性，對(duì)于建立的北斗數(shù)據(jù)和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)而言具有極為重要的意義。

一、國(guó)家基準(zhǔn)站分析

基準(zhǔn)站是一個(gè)基于地面機(jī)構(gòu)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行長(zhǎng)期聯(lián)系觀測(cè)、經(jīng)營(yíng)信號(hào)接收處理的地面觀察站。在衛(wèi)星信號(hào)觀察處理的過程中，通過對(duì)衛(wèi)星的綜合檢測(cè)進(jìn)行一個(gè)相應(yīng)的數(shù)據(jù)連接。

通過實(shí)時(shí)地連接將觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛婊荆趥鬏斣O(shè)計(jì)的過程中，工具傳輸數(shù)據(jù)的類型不同，分為直接觀測(cè)的線性傳播數(shù)據(jù)和非線性傳播數(shù)據(jù)。其中進(jìn)行檢測(cè)的數(shù)據(jù)，包括偽距、相應(yīng)的數(shù)據(jù)連接中心距，以及各個(gè)部位的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，再者就是在整個(gè)數(shù)據(jù)觀察中對(duì)數(shù)據(jù)起到主要作用的多普勒觀察數(shù)據(jù)。

另一個(gè)傳輸?shù)氖腔緮?shù)據(jù)。基站數(shù)據(jù)是基于一個(gè)定位坐標(biāo)進(jìn)行一個(gè)數(shù)據(jù)的連接，通過連接構(gòu)成中的各個(gè)定位點(diǎn)。其中包括基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)數(shù)據(jù)和基站觀測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的類型主要包括水平數(shù)據(jù)、水準(zhǔn)數(shù)據(jù)以及各個(gè)的相位數(shù)據(jù)[1]。

再者就是服務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸。在服務(wù)數(shù)據(jù)都傳輸過程中，其中包括定位的是時(shí)鐘數(shù)據(jù)和坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

二、對(duì)國(guó)家基準(zhǔn)站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)質(zhì)量分析

在國(guó)家基站的數(shù)據(jù)傳輸過程中，通過對(duì)國(guó)家基站的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，可以使得在整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過程中收集數(shù)據(jù)的質(zhì)量能夠得到相應(yīng)的保障，而在數(shù)據(jù)傳輸過程中通過對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行把控，主要包括對(duì)數(shù)據(jù)的信噪比、周跳等。將數(shù)據(jù)特征進(jìn)行相應(yīng)的分析檢測(cè)，從而保證數(shù)據(jù)在采集、傳輸?shù)倪^程中能夠正常使用，而在國(guó)家基站的建設(shè)過程中對(duì)其質(zhì)量可靠，主要包括數(shù)據(jù)的完整度、數(shù)據(jù)的可靠度和精確度。

（一）數(shù)據(jù)的完整度

在百度數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)倪^程中，通過對(duì)數(shù)據(jù)的完整度進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)分析，從而表明北斗基站在數(shù)據(jù)傳輸過程中能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行正常的傳輸。在信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，由于外界信號(hào)的干擾會(huì)造成噪聲影響。

在數(shù)據(jù)檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)通過國(guó)家基站進(jìn)行北斗衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)的完整度可以達(dá)到98%以上，而在數(shù)據(jù)的傳輸過程中利用信號(hào)對(duì)其進(jìn)行干擾，得到最終的信噪比為90%以上，其中關(guān)鍵數(shù)據(jù)保留較為完整，可以完全符合使用的要求。

（二）北斗數(shù)據(jù)與GPS信號(hào)的對(duì)比

通過對(duì)現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，得到最終的結(jié)果體現(xiàn)其與國(guó)家基站得到的數(shù)據(jù)傳輸與傳統(tǒng)的GPS信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的對(duì)比與北斗數(shù)據(jù)GPS信號(hào)的優(yōu)劣分析。

（1）數(shù)據(jù)傳輸靜止特性變化

在數(shù)據(jù)傳輸過程中影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)念愋椭饕ㄐl(wèi)星的高度角、衛(wèi)星的類型和衛(wèi)星信號(hào)的傳輸頻率，這些對(duì)北斗信號(hào)的MP、SN都有相應(yīng)的影響。其中比對(duì)GPS和北斗數(shù)據(jù)在傳輸過程中的衛(wèi)星高度角、衛(wèi)星類型和傳輸頻率的變化，可以發(fā)現(xiàn)GPS信號(hào)在這些數(shù)據(jù)傳輸過程中，隨著信號(hào)類型的變化，信號(hào)傳輸變化幅度較為明顯，而北斗數(shù)據(jù)在傳輸過程中對(duì)這些信號(hào)的干擾較弱，這說明別的衛(wèi)星在數(shù)據(jù)傳輸過程中靜止特性較強(qiáng)[2]。

因此，在使用北斗數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)傳輸?shù)臅r(shí)候，可以完全保證數(shù)據(jù)傳輸過程中的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的變化類型。這是由于北斗數(shù)據(jù)在構(gòu)建的時(shí)候采用了最新的技術(shù)和傳輸方式，使得其能夠適應(yīng)大多的數(shù)據(jù)傳輸頻段和數(shù)據(jù)傳輸類型。

（2）數(shù)據(jù)傳輸信噪比變化

由于GPS數(shù)據(jù)和北斗數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)傳輸上采用的定位信號(hào)不同，其中北斗數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)定位的過程中，采用的是星座異構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的定位，而GPS是在進(jìn)行數(shù)據(jù)定位的時(shí)候，采用的是區(qū)域化的管理進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸定位。因此，在數(shù)據(jù)的傳輸過程中數(shù)據(jù)的有效占比和相應(yīng)的周調(diào)頻率，其中北斗數(shù)據(jù)的傳輸效率要高于GPS信號(hào)。

北斗數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中，對(duì)于多路徑的手機(jī)和多信號(hào)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換就不能夠進(jìn)行相應(yīng)的直接分析。因此在這個(gè)方面北斗數(shù)據(jù)的傳輸過程中是要弱于GPS數(shù)據(jù)的，而在數(shù)據(jù)傳輸過程中，數(shù)據(jù)的信噪比對(duì)數(shù)據(jù)的完整度和數(shù)據(jù)的分析而言也具有重要的作用。

在不同頻率的信號(hào)傳輸過程中，北斗數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)在傳輸過程中利用的頻段和傳輸效益不同[3]。

（3）數(shù)據(jù)傳輸分析

對(duì)于北斗數(shù)據(jù)傳輸和GPS數(shù)據(jù)的傳輸而言，由于各自傳輸方式和傳輸信號(hào)的方式不同，使得北斗數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)在不同的信號(hào)頻段具有不同的優(yōu)劣性。經(jīng)過整體信號(hào)的傳輸圖分析發(fā)現(xiàn)可以看到在北斗數(shù)據(jù)傳輸過程中，對(duì)于mp信號(hào)具有更好的傳輸效益，而北斗數(shù)據(jù)在傳輸?shù)臅r(shí)候相對(duì)其他數(shù)據(jù)類型就較為平均，北斗數(shù)據(jù)再進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候有良好的數(shù)據(jù)傳輸效益。

（三）北斗數(shù)據(jù)分類質(zhì)量

在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)需要根據(jù)信息的不同對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分類，因此，對(duì)于這些不同分類的數(shù)據(jù)，就要應(yīng)用不同的保密度。其中處于第一保密度的是基站觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)于這一數(shù)據(jù)而言，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中具有良好的數(shù)據(jù)傳輸效益，能夠在傳輸過程中提供良好的保密性。

基站觀測(cè)數(shù)據(jù)在總體上并不屬于保密內(nèi)容，但屬于國(guó)家的基本機(jī)密。數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)的管理對(duì)北斗在傳輸過程中數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)而言，在傳輸過程中的保密程度和信號(hào)的傳輸質(zhì)量完全能夠達(dá)到使用的要求[4]。

最后北斗數(shù)據(jù)傳輸過程中的服務(wù)，手機(jī)服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)于其中傳說的應(yīng)用而言具有良好的效益，因此，對(duì)于服務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸而言要求具有高效的時(shí)效性。

三、結(jié)束語

國(guó)家的信息傳輸對(duì)一個(gè)國(guó)家的發(fā)展而言有重要的意義。我國(guó)建立北斗數(shù)據(jù)傳輸對(duì)于我國(guó)后續(xù)的數(shù)據(jù)發(fā)展和衛(wèi)星導(dǎo)圖的建立具有重要的意義。通過對(duì)北斗傳輸數(shù)據(jù)的本身進(jìn)行質(zhì)量的分析，同時(shí)將北斗數(shù)據(jù)與GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析后可以發(fā)現(xiàn)北斗數(shù)據(jù)應(yīng)用上可以完全達(dá)到應(yīng)用要求，質(zhì)量可以得到保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳明，龔曉鵬.國(guó)家GNSS連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)[J].測(cè)繪通報(bào)，2016，12：7-9，38.

[2]黃穎.BDS/GPS/GLONASS兼容的CORS站觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與評(píng)定[J].國(guó)土資源導(dǎo)刊，2014，11（10）：116-120.

[3]白征東吳剛祥，任常.北斗觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查與分析[J].測(cè)繪通報(bào)，2014（6）：10-13.

[4]杜仲進(jìn)，何書鏡，劉艷春.多模GNSS接收機(jī)靜態(tài)觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量分析[J].地理空間信息，2016（2）：18-19.

（作者單位：廣西壯族自治區(qū)地理信息測(cè)繪院）