Septentrio RAIM+接收机自主完好性监测实验

本文通过实验验证了Septentrio RAIM+接收机自主完整性监测功能,展示在高低温环境和严重多路径条件下,如何保持定位可靠性。在多径效应严重的温箱内,Septentrio RAIM+能自动识别并排除错误观测值,以确保高精度的定位服务。

      接收机自主完整性监测(RAIM+)包括接收机在所有级别的故障检测机制,包括解算观测值,质量控制和导航算法。检测到的错误观测值(通常由高多径或活跃电离层引起)将从解算方案中移除。

      本文以一种实际测试场景验证Septentrio RAIM+自主完好性监测功能。在使用Septentrio模组或板卡集成整体接收机时,需要做高低温测量定位表现。实验环境为:

      l将GNSS卫星信号通过转发器转发至高低温箱内

      l温箱内转发信号强度与室外实际GNSS信号一致

      l将集成接收机也放置在温箱内,接收转发器的信号 

                                               图1:高低温箱内接收机整机测试

   

      在温箱空间内,接收机检测到信号强度与空旷环境一致,下图是载噪比波形: 

   

### Septentrio APME+ 抗干扰技术的工作原理 Septentrio 的 APME+ 是一种先进的多路径抑制技术,旨在减少由于反射信号引起的定位误差。其核心理念是在每个跟踪通道中应用额外的相关因子来估计伪距和载波相位测量中的多路径误差[^2]。 #### 关键特性 1. **射频前端优化** APME+ 设计的独特之处在于其射频前端能够有效区分真实卫星信号与干扰信号。通过特殊的硬件设计,该技术能够在信号进入接收器之前过滤掉大部分不必要的干扰源,从而显著降低后续处理的负担。 2. **短路径干扰防护** 对于距离小于 20 米的短路径干扰(即延迟非常短的反射信号),APME+ 表现出卓越的能力。这种类型的干扰通常难以被传统方法检测到并消除,而 APME+ 利用高级算法成功解决了这一难题[^3]。 3. **实时监控与可配置性** 用户可以通过 SBF 消息查看 APME+ 如何运作,并有权决定是否启用或禁用此功能。这意味着即使在某些特定场景下不需要抗干扰措施时,也能恢复原始数据流以满足不同需求[^4]。 #### 工作流程概述 - 当 GNSS 接收机接收到包含直接传播及多次反射成分在内的混合信号后; - APME+ 使用附加相关函数计算可能存在的多径效应影响量级; - 这些估算值随后会被用来调整最终输出的位置解算结果,进而提高整体精度水平。 以下是实现上述过程的一部分 Python 示例代码片段: ```python def apme_plus_correction(raw_measurements, correlation_factors): corrected_data = [] for measurement in raw_measurements: multipath_error_estimate = estimate_multipath_error(measurement, correlation_factors) # Apply correction to pseudo-range and carrier phase measurements adjusted_measurement = { 'pseudo_range': measurement['pseudo_range'] - multipath_error_estimate, 'carrier_phase': measurement['carrier_phase'] - convert_to_carrier_phase(multipath_error_estimate), } corrected_data.append(adjusted_measurement) return corrected_data def estimate_multipath_error(measurement, factors): error_estimation_model = build_error_model(factors) return apply_model(error_estimation_model, measurement) def build_error_model(correlation_factors): model_parameters = calculate_parameters(correlation_factors) return define_model(model_parameters) def apply_model(model, data_point): result = evaluate_expression(data_point, model.expression) return adjust_result(result, model.adjustment_factor) ``` 以上代码展示了如何基于给定的相关因素评估潜在的多路径错误,并将其应用于伪距和载波相位读数上的基本逻辑框架。 --- ###
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