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北斗智能交通綜合服務系統關鍵技術及解決途徑

2020-06-30 05:40:51 來源: 閱讀:-

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【來源:《衛星應用》2017年第6期】

【作者:李東博 王景光 焦恒】

1.多源異構數據處理

不同的數據集所應用的目的雖然不同,但是對它們進行加工處理的技術與方法卻是通用的,主要的數據融合處理技術包括“多元異構交通數據預處理技術”、“海量數據存儲技術”、“可視化數據處理技術”、“數據整合處理技術”、“數據挖掘處理技術”、“數據分析處理技術”以及“用戶權限檢查機制”,其具體的功能架構圖如圖1所示。

北斗智能交通綜合服務系統關鍵技術及解決途徑

圖3 數據融合處理詳細功能結構

2. 高精度地圖與高精度定位的融合

在涉車領域進行LBS的分析過程中,影響數據挖掘與分析的原因主要包括地圖精度與終端定位精度。將高精度地圖與高精度的定位方式相結合以最大地對數據進行挖掘分析,以獲得可靠的分析結果以輔助用戶進行決策。

為使北斗終端在應用中受環境的影響降到最低、獲得高精度定位精度,對北斗終端的定位誤差產生原因進行分析,在復雜的城區環境下對定位精度影響最大的誤差源主要是電離層誤差以及多路徑偏差。對于以上兩種誤差對應的解決途徑包括通過利用北斗二號衛星的多頻觀測量,并對其進行合理的線性組合從而有效消除電離層誤差,還可以加速整周模糊度的收斂;同時還要重點消除或抑制多徑誤差,可通過采用基于窄距相關器的的多路徑估計延遲鎖定環(MEDLL)技術,來提高終端的抗多徑能力。

(1)基于北斗二號衛星導航系統的實時動態模糊度確定技術

高精度衛星導航定位中的RTK技術都必須使用載波相位觀測值,但是由于載波相位觀測值存在整周未知數即整周模糊度的問題。因此要獲得高精度的定位結果,首先必須確定出整周未知數。研究設計實現北斗二號衛星三頻接收機,可利用B2頻點與B3頻點快速解除模糊度,同時優選B1頻點加B2頻點的組合消除電離層誤差。擬采用先固定寬巷模糊度、然后固定兩個頻點信號模糊度方法。利用寬巷觀測值波長、電離層影響和噪聲相對較小的優點,有利于快速確定整周模糊度。同時為了實現多歷元動態模糊度確定,消去動態定位中時刻變化的坐標參數后,可以采用卡爾曼濾波或序貫最小二乘來動態確定模糊度。同時在實時數據處理中的粗差探測方面,利用衛星星歷提供的衛星的健康性、穩健估計、冗余觀測值、殘差相關性粗差探測、歷元間差分等方法,可進行實時粗差探測和剔除;在實時數據處理的質量控制方面,將研究數據預處理、載波相位模糊度確定過程中的質量控制,以保證模糊度確定的正確性和可靠性。

(2)MEDLL多路徑抑制技術

多路徑估計延遲鎖定環(MEDLL)是一種基于窄距相關器的軟硬件結合的多路徑信號抑制技術,實踐證明能有效地減少碼相位和載波相位測量值的多路徑效應,消除窄距相關接收機中90%的多路徑效應,性能上接近于沒有多路徑情況下的測量精度理論值,故擬采用該技術抑制多路徑效應。MEDLL解決這一問題的思路是:在跟蹤環路中充分考慮到多徑的影響,在積分器進行本地相關運算的時候,在本地產生一個帶有當前多徑特性的信號,由于本地信號的波形更接近多徑信道環境下的接收信號,因此可以抵消由于多徑信號存在而對S曲線平衡點帶來的影響。MEDLL在每一個接收通道上用一列窄距相關器采樣、測量自相關函數主峰,應用最大似然法反解、估算直射信號和反射信號參數,實現多徑誤差校正。

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