PANG-NAV用户手册
介绍
PANG-NAV 是由 PARthenope Navigation Group (PANG) 开发的工具，能够处理 GNSS 测量以获得位置解。 PANG-NAV 从 RINEX 开始（Receiver INdependent EXchange format） files，它分析 GPS 和伽利略数据并实现 SPP（单点定位）。 除了用户位置之外，该工具还能够提供有关卫星可见性和几何形状的信息。
在PANG-NAV中，包括了RAIM功能； 特别是，该软件能够处理错误/异常值，并丢弃异常测量值； 该工具在其输出中提供水平和垂直保护级别，以及有关解决方案可靠性的信息。
如果知道地面真实情况，PANG-NAV也可以计算和分析位置误差。
用法
PANG-NAV工具已在Matlab环境中开发； 为了使用该软件，有必要将“ PANG_NAV”文件夹设置为当前目录，如图1所示。
图 1
运行 PANG-NAV，“Main.m” file 应打开并按下“运行”按钮； 或者，应在“命令窗口”中键入“Main”。
设置
在运行 PANG-NAV 之前，必须选择设置。 为此，“Main.m” file 应该打开并更新“设置”部分。 详细来说，要设置的设置是
- 数据间隔
- GNSS系统
- 加权
- 瑞姆
- 遮罩角度
- 信噪比限制
- 错误分析
- 解决方案来源
要设置数据间隔，必须将连续纪元之间的时间值（以秒为单位）分配给“ dt_data”变量。
要选择要使用的GNSS系统，必须将值“ 1”或“ 2”分配给“ gnss_systems”变量。 值为“ 1”时，仅处理GPS测量，而处理值为“ 2”时，GPS /伽利略测量将被联合处理。 当前不支持其他GNSS配置（例如，仅Galileo或GPS / Glonass）。
可以将所有测量均等加权（将“ mask_angle”变量设置为等于“ 0”），或者根据卫星标高（将“ mask_angle”变量设置为等于“ 1”）来获得SPP解决方案。
如果将“ RAIM_flag”设置为“ 1”，则RAIM功能处于活动状态，否则将其设置为“ 0”。
设置遮罩角度，为变量“ mask_angle”分配一个以度为单位的值。
设置最小SNR（信噪比），为“ SNR_lim”变量分配一个以dB-Hz为单位的值。
PANG-NAV工具可以对解决方案进行错误分析； 要启用它，变量“ Error_Analysis_flag”应设置为“ 1”。 如果将“ Error_Analysis_flag”设置为“ 0”，则不执行任何分析。
如果启用了分析，则可以从 RINEX 中获取基本事实 file 如果接收器是静态的，则将变量“Static_Solution_fromRINEX”设置为“1”。
前任amp代码中设置部分的文件在图 2 中报告。
图 2
此外，也可以定义RAIM设置。 具体而言，“ HAL”，“ VAL”，“ PMD”，“ PFA”和“ sigma_pr”是可能的RAIM设置。
“ HAL”和“ VAL”是水平和垂直警报极限。
“ PMD”，“ PFA”是漏检和误报警的概率
“ sigma_pr”是伪距测量的标准偏差。
刚刚提到的设置仅在RAIM功能处于活动状态时使用，并且应根据所考虑的应用程序进行设置。
资料汇入
在 PANG-NAV 运行期间，RINEX files 应该被加载。 具体来说，会依次出现三个弹出窗口，要求用户选择：
- 一次 RINEX 观察（3.2 版本） file （图3），
- 一个RINEX混合导航（3.2版） file （图4），
- 一台 RINEX GPS 导航（3.2 版） file （图5）。
RINEX 观测和混合导航 files 用于定位算法，RINEX GPS 导航 file 仅用于检索 Klobuchar 电离层模型的输入数据。
图 3
图 4
图 5
在数据导入阶段，在命令窗口上将显示“ data loading”（数据加载）（图6）。
图 6
如果需要进行错误分析，则必须加载基本事实解决方案。
解决方案必须为Matlab .mat格式，并且应包含一个名为“ solution”的变量。
变量“解决方案”可以具有以下格式：
- 具有4列的矩阵，分别代表历元，纬度（以度为单位），经度（以度为单位）和高度（以米为单位）。
- 具有3个元素的行，分别代表纬度（以度为单位），经度（以度为单位）和高度（以米为单位）。
处理阶段
从上述 RINEX 导入数据后 files，算法的处理阶段开始； 在此阶段，处理测量值（特别是伪距）和卫星星历以提供接收器位置。 这些测量值在用于最小二乘估计之前，会针对大气、卫星时钟和相对论误差进行校正。
在“命令”窗口中，显示所选设置，然后显示“正在处理...”，如图7所示。
图 7
在处理阶段结束时，“处理成功完成”语句出现在命令窗口中，并且输出变量在工作区中（图8）。
图 8
输出
PANG-NAV输出是接收机位置和时钟偏差，卫星能见度和DOP，解决方案可用性。 如果RAIM处于活动状态，则输出中还会提供RAIM可靠性标志，拒绝的测量次数，保护级别和可靠可用性。 如果有基本事实可用，并且需要进行错误分析，那么错误行为和错误度量也将可用。
输出变量是：
- DOP
- e_H_g（可选）
- e_U_g（可选）
- 时代
- Error_Table_Pos（可选）
- 卫星号
- PL（可选）
- RAIM_Results（可选）
- Reliable_availability（可选）
- Sol_可用性
- X
“ DOPs”变量是一个具有2行和等于行数的列数的矩阵（我们将此变量称为n）。 在第一行中，存储RAIM应用程序之前的PDOP值，而在第二行中，存储RAIM应用程序之后的PDOP值。 当然，如果RAIM无效或未执行拒绝，则第一行和第二行的值相同。
“ e_H_g”变量是具有n个元素的列，代表每个时期的水平误差。
“ e_U_g”变量是具有n个元素的列，代表每个时期的垂直误差。
“ epochs”变量是具有n个元素的列，代表根据GPS时间格式以一周的秒数表示的GPS纪元。
“ Error_Table_Pos”变量是一行6个元素，代表表1所示的错误指标。
表 1
| 平均水平误差 | 平均垂直误差 | 均方根水平误差 | 均方根垂直误差 | 最大水平误差 | 最大垂直误差 |
“ nr_sat”变量是具有2行n列的矩阵。 在第一行中，存储了RAIM应用之前的可用卫星数量，而在第二行中，存储了RAIM应用之后的可用卫星数量。 当然，如果RAIM无效或未执行拒绝，则第一行和第二行的值相同。
“ PLs”变量是具有2行n列的矩阵。 在第一行中，存储每个时期的水平保护级别的值，而在第二行中，存储垂直保护级别的值。
“ RAIM_Results”变量是具有2行n列的矩阵。 第一列每个时期包含一个可靠性标志。 标志的值具有以下含义：
- 如果标志值为0，则没有足够的冗余来执行RAIM测试；
- 如果标志值为1，则估计位置是可靠的（根据RAIM算法）；
- 如果标志值为2，则估计位置不可靠（根据RAIM算法）。
“Reliable_availability”变量是一个标量，表示时间百分比tage 当估计的解决方案被 RAIM 认为是可靠的。
“Sol_availability”变量是一个标量，表示时间百分比tage 当估计的解决方案简单可用时，即可用卫星的数量足以进行定位。 “X”变量是具有 4（仅在 GPS 情况下）或 5（在 GPS/Galileo 情况下）行和 n 列的矩阵。 第 1、2 和 3 行分别包含 GNSS 接收器的估计纬度（以弧度为单位）、经度（以弧度为单位）和高度（以米为单位）。 第 4 行包含相对于 GPS 系统时间的接收器时钟偏差。 第 5 行包含 GPS 和伽利略时间之间的系统间偏移。
“ e_H_g”，“ e_U_g”和“ Error_Table_Pos”仅在需要进行错误分析时才可用（Error_Analysis_flag = 1）。
仅当RAIM处于活动状态（RAIM_flag = 1）时，“ PLs”和“ Reliable_availability”才可用。
PANG-NAV还提供以下绘图作为输出：
- 水平位置（东移与北移）
- 高度与时间
- 可见度与时间
- DOP与时间的关系
- HPL和VPL与时间的关系（仅在RAIM处于活动状态的情况下）
- 水平和垂直误差与时间的关系（仅在需要进行误差分析的情况下）
PANG-NAV用户手册– 下载[优化]
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