【技术】GNSS模块/板卡数据质量快速评估方法详解：零基线法和原始数据质量分析法
随着北斗三号的全球组网以及LBS、物联网和智能驾驶的发展，GNSS模块开始向小型化、集成化方向发展，并越来越贴近人们的日常生活。GNSS应用也从专业应用开始走向大众应用。对普通用户而言，GNSS仍具有较强的专业性，在使用中难免会遇到各类问题。因此介绍GNSS模块的快速评估方法供大家参考。
目的
GNSS模块一般由两大部分构成，即实现信号捕获跟踪的射频基带模块以及定位解算的算法模块构成。信号捕获跟踪的性能直接决定了后续定位测速授时的精度，因而对GNSS数据质量进行评估意义重大。
零基线法
采用零基线双差，可消除或削弱卫星钟差、电离层误差、对流层误差、接收机误差、天相线位中心偏差等。因此，零基线双差的结果即为GNSS模块在信号捕获、跟踪上的内部噪声，所以可以用零基线双差的结果评估GNSS板卡的观测量精度。采用同一室外天线，接功分器送至两块板卡a、b，待搜星稳定后，连续观测30min，统计其载波、伪距精度。
——伪距精度
具体计算方法为：利用公式(1)先对板卡a和b的同一颗卫星的伪距观测值作差(单差);再利用公式(2)将不同卫星的两次单差结果再次作差(双差)。利用公式(3)可计算单颗卫星的伪距精度。下式中，O为伪距观测值，上标为卫星编号，下标为板卡编号，SD为单差观测量，DD为双差观测量。
正常情况下，零基线双差观测值应为零均值高斯分布。且针对某一频点，接收机通道对于捕获跟踪具有一致性。因此，可采用某颗高度角和SNR较高的卫星作为参考星，对该频点的所有卫星求双差，则该频点的伪距精度为公式(4)
其中，i为历元，j为卫星的PRN号，q为参考星的PRN号，n为双差观测量个数。
——载波相位精度
同伪距跟踪有所不同的是，载波相位双差观测值会存在整周模糊度N，当卫星被持续跟踪时，整周模糊度是保持不变的，可对双差观测值历元间求差得到三差观测值以消除整周模糊度影响，如公式(5)。该频点的载波精度为（6），式中，t1，t2为两个相邻历元，TD为三差观测值。
司南导航的K8系列模块采用新一代SOC芯片+AGC射频芯片架构，支持全频点全系统信号，具有较低的内部噪声和较高的观测量精度，达到国内一流水平。下表列出了K8双频模块的载波伪距精度同《北斗卫星导航系统民用全球信号多模多频高精度板卡产品技术要求和测试方法》里对GNSS模块的伪距载波精度。
原始数据质量分析
目前主流的数据质量评估工具有TEQC，BNC，Anubis等，一般采用以下指标。
——信噪比(Signal-to-noise ratio，SNR)：定义为信号功率与噪声功率之比，可用来衡量测距信号质量的优劣，信噪比值越大，说明观测信号的质量越好。一般情况下，RINEX文件会直接给出信号的信噪比。SNR与卫星高度角正相关，高度角越高，SNR值越大。
——MP值：伪距多路径，可体现出模块的多路径抑制能力，一般越小越好。计算方法为：
——数据完整率：模块实际观测到的有效观测量的值/卫星星历计算的理论值。数值越大，表示板卡输出的观测数据越完整，对空无遮挡情况下，该数值应该为100%。
——周跳比(O/SLPS)：板卡有效观测值的数量/周跳次数(周跳次数为0时取1)。
如果某颗卫星在单位历元的两个频率上，检测到周跳情况，则认为该历元产生周跳现象。一般采用MW和GF组合方法进行周跳的探测与评定，O/slips值越小，说明出现周跳越严重。在对空无干扰环境下，周跳比大于8000。
总结
本文介绍了双板卡零基线双差法、零基线三差法对观测量精度的评估方法，以及观测数据的质量评估指标，便于用户对GNSS模块快速评估，期望能为大家提供一些参考。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由子文转载自司南导航，原文标题为:技术干货 | GNSS模块/板卡数据质量评估方法，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关推荐
GLOBAL IOT SOLUTIONS PROVIDER loT Modules and Antenna Catalogue
型号- SC606T,RG501Q-EU,FLM340D,YF0007KA,RG255C,YG0030AA,EG950A,YE0009AA,YB0031AA,RM521F-GL,YFCO002AA,YFGA005AA,YM0004AA,YE0021KA,EM120R-GL,UC200A-GL,YFCA010AA,KG100S,YFCA002HA,AG521R,M95,YF0017GA,YEGT000W8A,YC0018CAEVB,LC76G,FC30R,AG520R,L86,YF0017FA,YF0026AA,FC66E,YPCA006AA,YF0027CA,YFGA006AA,YM0003AB,YM0003AA,RG502Q-GT,SG520B,YC0018CA,FLM240D,L26-ADR,L96,YP00090A,FC65E,AG568N,AG55XQ,FC41D,LC98S,YC0017DAEVB,YM0015AA,YCWS002AA,LC86L,LC86G,LC86GPA,YC0002BAEVB,YEWN001AA,LC79H,YC0017DA,BG77XA-GL,AG215S,FGH100M,EM05,YP0009NA,YFGA007AA,FC64E,YF0027AA,RG502Q-EU,YM0003CA,YC0003BAEVB,YG0043AA,SC20,RM500U-CNV,YXH001AA,YMCP002AAEVB,YPCA004AA,YSAN028AA,FLM140D,AF56C,AF68E,YCG0011AA,AG57XQ,AF31G,YF0028AA,YE0031BA,AG18,YF0029CA,AG15,FC62E,EG060W-EA,YC0017EA,RM502Q-AE,LC79HAL,YP0009MA,RG502Q-EA,YSAN027AA,LC86GLA,YCGO009AA,YM0013AA,AF66T,YC0017EAEVB,YPCS002BAEVB,YCGS010AA,YCG0010AA,AF61Y,L26-T,YE0032BA,AG35,AG519M,YSIS001AA,YCGO011AA,YC0003BA,YCIS002AA,YF0006PA,BG95 SERIES,RG500U-LA,RM505Q-AE,SC66,YC0001CAEVB,YSAN026AA,RM550V-GL,AF20,EC21/EC21 MINI PCIE,SC668S,YCGO022AA,YC0001AA,YXU00A0AA,AF51Y,AG529R,FCS850R-B,YG0035AA,YBY00A0IA,EM060K,YMCP003AAEVBAA,YSAN028FA,AF50T,YCIS001AA,YC0013AA,YCGO010AA,YC0002BA,SG560D,SG885G-WF,BG95XA-GL,YPCS002AAEVB,BC95-GR,YE0010AA,YFW0001AA,YFWO001A,YG0046AA,YMCP003AAEVBBA,YSAN025AA,FC905A,FC909A,YC0001CA,YECW000N1A,YB0010AA,YECN009AA,YE0011BA,YFGA003AA,CC660D-LS,YEMA003AA,FC80A,LC76GAB,YSAN027FA,EM121R-GL,LG69TAB,LG69TAA,YEIM001AA,EC200A MINI PCIE,LG69TAJ,RG500U-EA M.2,LG69TAI,YEGM011BA,AG525R,LG69TAD,YCGS024AA,CC200A-LB,AG52XR,YMCP003AA,RM500U-CN,YFC0002AA,YEGT001BA,SC600T,YEGM011AA,LG69TAP,LG69TAR,YEMA004AA,LG69TAM,LG69TAS,YEWN004AA,LC02H,YCIS003AA,LC26G,EC25/EC25 MINI PCIE,RM500U-EA,YCGS025AA,YPCP003AAEVB,YEGT002BA,YMCP002AA,YE0001BA,YE0013CA,YE0012AA,BG77,YG0048AA,LC26G-T,RG500U-EB,RG500U-EA,LC86GAB,LC86GAA,YCGA001AA,YG0015AA,BG77XA-GL SERIES,YG0038AA,BG600L-M3,EG120K,LC29HAA,YF0011KA,YB0027AA,YC0010AA,RG525F,YBS00A1AA,YCGA013AA,YMCP001AA,LC760Z,BG96,RG500U-CN,BG95,FCM100D,YPGS001AAEVB,YCGO004AA,SC200K,LC29HBA,LG77L,RG500L,SC200L,LC29H,YF0020EA,YB0017AA,LG77LIC,SC200E,YPCP001AAEVB,YPCS002BA,EC200U/EC200U MINI PCIE,EM12-G,LC29HBS,LC29T,SC200R,RM530N-GL,SC696S,LC29HCA,LC29EA,EG12,EG18,YPCS001AA,YEGM007BA,RM520N,YC0013AAEVB,YCGA012AA,RG620T,YC0010AAEVB,RM255C-GL,YF0023IA,YWL00A0AA,YB0014AA,YPCS001AAEVB,YCG0009AA,YE0003AA,FC900E,YBY00A0KA,BC660K-GL,YF0023HA,YAT001BA,YPCS002AA,YCGS005AA,EG915N,SC206E,YE0029FA,YG0005AA,RG200U-CN MINI PCIE,EG915Q,YC0009AAEVB,RM500Q-GL,EC20-CE/EC20-CE MINI PCIE,YECT002AA,EG915U,FCS945R,RG520F,LG69T,YF0023GA,RG200U-CN,YB0015AA,YCGS006AA,YCG0008AA,BC950K-GL,EG912N,YPR00A0AA,FC06E,EG912U,RG520N,BC65,YF0026LA,YF0023FA,YF0022DA,RM510Q-GL,MC60,YECT003AA,HCM010S,YMCP001AAEVBBA,BC92,FCU741R,RG530F,YE0028AA,YF0029AA,EG91,YFOA004AA,EG95,RG650E,FLM040D,MC60E,SG865W,LUA600A,RG500Q-GT,RG650V,YB0008AA,EG512R-EA,SA800U,YCGO008AA,LC02HBA,LC26GAB,FCS940R,YE0006AA,YCN001AA,YF0011SA,L26-UDR,YC0009AA,L26-DR,L76-L,EG065K,YPCP001AA,YSOS001AA,FCM360W,YCGO007AA,EG800Q,FCS950R,YSAO001AA,RG500Q-EA,YE0007AA,AH20C,YEGM007AA,LC86LC,YCGA003AA,FC20,FC21,YG0062AA,YE0008BA,YE0019AA,YPA00A0AA,L89 R2.0,YEWM001AA,YEIN002AA,YCGO006AA,YEWT004AA,YSAO002AA,M66,M65,YPGS001AA,YCGA002AA,L26-DRAA,FCS850R,YG0063AA,YMCP001AAEVBAA,YPCP003AA,EC200A,LC76GPA,LC76GPB,EM160R-GL,BG95XA-GL SERIES,YECT007AA,YCGA014AA,RG500Q-EU,RM500Q-AE,YEMN017AA,EM120K-GL,M95-R,EG060K,YCGO005AA
【经验】GNSS模块使用中的PCB布局、布线、串口NMEA数据处理注意事项
在物联网+时代，基于定位及位置服务的物联网应用几乎遍布工业、行业与消费应用领域，车规级GNSS模块、高精度车载GNSS定位模块满足了汽车导航、防盗、紧急求助与救援、集群调度、车队管理等应用需求，带地磁的航模GNSS模块让无人机拥有较好的定位精度和动态表现。
司南导航高精度GNSS RTK模块K823/K823E GNSS RTK用于卫星通信，采用低功耗设计，支持定位定向功能
现阶段，卫星通信需要依靠专用的卫星通信天线实现信号传输。而为了能够高效追踪通信卫星，通常会在设计卫星天线时增加GNSS+INS的组合导航伺服跟踪系统，实时调整天线姿态，确保信号的发射效率。卫星通信天线伺服系统，是为了保持天线的主中心能够对准卫星的跟踪系统。
实现毫米级实时定位，司南导航提供车规级高精度GNSS定位模块
2022年5月1日，司南导航（股票代码：833972）与世强达成合作，授权世强代理旗下全线产品，为用户提供全方位、多领域的高精度北斗芯片和高精度GNSS芯片、板卡、终端和系统解决方案。司南导航产品已全线上线平台，搜索“司南导航”即可获取更多产品资讯。
【经验】深度解析GNSS模块的冷/热启动是什么？
GNSS的基本定位原理是卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户在接收到这些信息后，经过计算得出模块的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。信号强度、芯片运算能力存在差异，将模块定位时长按快慢进行排序：热启动＞温启动＞冷启动。
【应用】龙尚4G模块A7690C用在智能胸带中，封装尺寸15.7*17.6*2.3mm，支持GNSS定位
在新一代智能胸带中，龙尚的A7690C 4G模块成为了重要的组成部分，其低功耗、小体积、支持GNSS定位等特性，为智能胸带的应用带来了极大的便利。支持4G/3G/2G网络通讯的智能化通讯模块。该模块功能强大、极具稳定性和灵活性。拥有15.7*17.6*2.3mm的极小封装，支持最大下行速率10Mbps和最大上行速率5Mbps。
【产品】司南导航GNSS高精度定位模块K802赋能智能汽车，提供厘米精度服务，实现全系统多频点定位
智能驾驶俨然已成为未来技术发展的重要方向。GNSS高精度定位作为智能驾驶感知系统中的重要组成部分，在其中发挥着不可或缺的作用。司南导航K802 GNSS高精度定位模块，能够满足智能驾驶要求的功能安全级别，符合汽车前装市场的标准。让智能汽车更智慧、更安全。
电子商城
服务
提供蓝牙BLE芯片协议、蓝牙模块、蓝牙成品测试认证服务；测试内容分Host主机层，Controller控制器层，Profile应用层测试。支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。
实验室地址： 深圳 提交需求>
可定制无线位移传感器量程范围10~600mm，采用了无线传输方式，可远程自动实时检（监）测位移量值，准确度级别(级)：0.2、0.5;内置模块：无线传输模块、供电模块;传输距离L(m)：可视距离1000 (Zigbee、 LORA)。
最小起订量： 1pcs 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论