空間信號(hào)可用性的分析方法、模塊、裝置、服務(wù)器及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的可用性分析技術(shù)，尤其涉及一種空間信號(hào)的本地可用 性的分析方法、模塊、裝置、服務(wù)器及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位技術(shù)具有定位精度高、使用范圍廣等特點(diǎn)，已經(jīng)開(kāi)始應(yīng) 用于鐵路安全等領(lǐng)域的苛求應(yīng)用。衛(wèi)星定位技術(shù)在鐵路安全苛求應(yīng)用中的使用需要滿 足《IEC62278軌道交通可靠性、可用性、可維修性和安全性規(guī)范及示例》（等同國(guó)標(biāo)GB/T 21562)中關(guān)于可用性的要求。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通常會(huì)提供衛(wèi)星、星座的空間信號(hào)可用性性能。 但是，由于建筑物遮擋等因素，不同地點(diǎn)的空間信號(hào)可用性并不相同。目前，存在基于視覺(jué) 的GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）接收機(jī)選星方法需要復(fù)雜的三維重建，但并沒(méi)有考慮導(dǎo)航衛(wèi) 星本身的空間信號(hào)的可用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種空間信號(hào)的本地可用性的分析方法、模塊、裝置、服務(wù) 器及系統(tǒng)，能夠計(jì)算線路上的里程點(diǎn)的空間信號(hào)的可用性。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。
[0005] -方面，本發(fā)明提供一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的本地可用性的分析方法，包 括：
[0006] 步驟一，獲取線路里程點(diǎn)處的在天空可見(jiàn)度條件下的24小時(shí)內(nèi)的衛(wèi)星可見(jiàn)數(shù)的 最小值；
[0007] 步驟二，根據(jù)所述線路里程點(diǎn)處的所述最小值，計(jì)算得到所述線路里程點(diǎn)處的衛(wèi) 星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的可用性。
[0008] 所述的方法，還包括：
[0009] 步驟三，根據(jù)至少兩個(gè)所述線路里程點(diǎn)處的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的可用性， 計(jì)算所述線路里程點(diǎn)所在的線路的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的可用性。
[0010] 所述步驟二根據(jù)以下公式計(jì)算：
[0012] 其中，Ai表示第i個(gè)線路里程點(diǎn)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的本地可用性；
[0013] a表示第i個(gè)線路里程點(diǎn)處的在天空可見(jiàn)度條件下的24小時(shí)內(nèi)的衛(wèi)星可見(jiàn)數(shù)的最 小值；
[0014] X表示衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)單顆在軌衛(wèi)星的可用性。
[0015] 所述步驟三根據(jù)以下公式計(jì)算：
[0017] 其中，η表示線路里程點(diǎn)的個(gè)數(shù)；
[0018] Α表示所述線路里程點(diǎn)所在的線路的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的可用性。
[0019] 所述獲取線路里程點(diǎn)處的在天空可見(jiàn)度條件下的24小時(shí)內(nèi)的衛(wèi)星可見(jiàn)數(shù)的最小 值的步驟包括：
[0020] 獲取所述線路里程點(diǎn)的經(jīng)煒高程信息；
[0021] 獲取所述線路里程點(diǎn)處的24小時(shí)內(nèi)的預(yù)定數(shù)量組的衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)；
[0022] 根據(jù)所述線路里程點(diǎn)的經(jīng)煒高程信息、所述衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)，計(jì)算所述線路里程點(diǎn) 處的在天空可見(jiàn)度條件下的24小時(shí)內(nèi)的衛(wèi)星可見(jiàn)數(shù)的最小值。
[0023] 所述步驟一之前，還包括：獲取所述線路里程點(diǎn)處的天空可見(jiàn)度；
[0024] 所述獲取所述線路里程點(diǎn)的經(jīng)煒高程信息的步驟包括：獲取一測(cè)試點(diǎn)的定位信 息；根據(jù)所述定位點(diǎn)的定位信息，與線路數(shù)字軌道地圖數(shù)據(jù)庫(kù)匹配，獲取所述線路數(shù)字軌道 地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中與所述定位點(diǎn)匹配的線路里程點(diǎn)；獲取匹配的所述線路里程點(diǎn)的經(jīng)煒高程信 息；
[0025] 所述獲取所述線路里程點(diǎn)處的天空可見(jiàn)度的步驟包括：獲取匹配的所述線路里程 點(diǎn)處的天空?qǐng)D像；根據(jù)所述天空?qǐng)D像，獲得所述線路里程點(diǎn)處的天空可見(jiàn)度；
[0026] 所述獲取一測(cè)試點(diǎn)的定位信息的步驟包括：
[0027] 接收測(cè)試點(diǎn)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)；
[0028] 接收所述測(cè)試點(diǎn)的差分改正數(shù)據(jù)；
[0029] 根據(jù)所述測(cè)試點(diǎn)的空間信號(hào)和所述測(cè)試點(diǎn)的差分改正數(shù)據(jù)；
[0030] 生成所述測(cè)試點(diǎn)的定位信息。
[0031] 本發(fā)明還提供一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的本地可用性的分析模塊，包括：
[0032] 獲取單元，獲取線路里程點(diǎn)處的在天空可見(jiàn)度條件下的24小時(shí)內(nèi)的衛(wèi)星可見(jiàn)數(shù) 的最小值；
[0033] 第一計(jì)算單元，根據(jù)所述線路里程點(diǎn)處的所述最小值，計(jì)算得到所述線路里程點(diǎn) 處的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的可用性。
[0034] 本發(fā)明還提供一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的本地可用性的分析裝置，包括上述 的分析模塊。
[0035] 本發(fā)明還提供一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的本地可用性的分析服務(wù)器，包括上 述的分析裝置。
[0036] 本發(fā)明還提供一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的本地可用性的分析系統(tǒng)，包括上述 的分析服務(wù)器。
[0037]由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例中，首先獲取線 路里程點(diǎn)處的在天空可見(jiàn)度條件下的24小時(shí)內(nèi)的衛(wèi)星可見(jiàn)數(shù)的最小值；然后根據(jù)所述線 路里程點(diǎn)處的所述最小值，計(jì)算得到所述線路里程點(diǎn)處的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的可用 性，能夠?yàn)樾l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在鐵路安全等苛求應(yīng)用中的可用性分析提供定量計(jì)算方法。
[0038] 本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變 得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0039] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用 的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0040]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的本地可用性的分 析方法的處理流程圖；
[0041]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的本地可用性的分 析模塊的組成示意圖；
[0042]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的本地可用性的分 析裝置的組成示意圖；
[0043]圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的本地可用性的分 析服務(wù)器的組成示意圖；
[0044]圖5為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號(hào)的本地可用性的分 析系統(tǒng)的組成示意圖；
[0045]圖6為本發(fā)明應(yīng)用場(chǎng)景中衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)本地可用性的分析系統(tǒng)的組成 示意圖；
[0046] 圖7為本發(fā)明應(yīng)用場(chǎng)景中可用性分析服務(wù)器的組成示意圖；
[0047] 圖8為本發(fā)明應(yīng)用場(chǎng)景中分析裝置的組成示意圖；
[0048] 圖9為本發(fā)明中的圖像中仰角和方位角的確定示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參 考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0050] 本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式"一"、"一 個(gè)"、"所述"和"該"也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說(shuō)明書中使用的措 辭"包括"是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加 一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元 件被"連接"或"耦接"到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在 中間元件。此外，這里使用的"連接"或"耦接"可以包括無(wú)線連接或耦接。這里使用的措 辭"和/或"包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。
[0051] 本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)（包括技術(shù) 術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng) 該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的 意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)