Anubis軟件可視化封裝設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

桑文剛，相鵬宇，張興國(guó)，盧 凱，畢京學(xué)，蔣 虎

(1. 山東建筑大學(xué) 測(cè)繪地理信息學(xué)院，濟(jì)南 250101；2. 濟(jì)南市勘察測(cè)繪研究院，濟(jì)南 250101)

0 引言

隨著北斗三號(hào)全面建成及投入使用，全球范圍內(nèi)既有美國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS，global positioning system)、格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS，global navigation satellite ssystem)、伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Galileo,galileo satellite navigation system)和中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS, beiDou navigation satellite system)四大全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)，又包括日本的準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)(QZSS，quasi-zenith satellite system)和印度導(dǎo)航系統(tǒng)(IRNSS，indian regional navigation satellite system)區(qū)域性系統(tǒng)，以及星基增強(qiáng)系統(tǒng)(SBAS,satellite-based augmentation system)、地基增強(qiáng)系統(tǒng)。用戶進(jìn)入多系統(tǒng)、多星座、多模式、多頻段的導(dǎo)航定位新時(shí)代。用戶如何快速、準(zhǔn)確直觀開(kāi)展全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS,global navigation satellite system)觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及質(zhì)量評(píng)定，是“四多”時(shí)代下充分利用豐富的導(dǎo)航定位信號(hào)資源，挖掘GNSS導(dǎo)航定位性能重要前提。眾多的GNSS系統(tǒng)為用戶提供更多的選擇，GNSS觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞，直接影響到用戶的導(dǎo)航定位性能，因此對(duì)GNSS系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析也顯得尤為重要。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量分析軟件，如數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(cè)軟件(TEQC，translation,editing and quality checking)、格弗茲爾恩克斯軟件(GFZRNX)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流處理軟件(BKG Ntrip Client)等[1-4]，在對(duì)GNSS全系統(tǒng)支持、RINEX版本兼容及質(zhì)量檢核精細(xì)度等多方面難以滿足多系統(tǒng)、多頻點(diǎn)數(shù)據(jù)質(zhì)量分析需要[5-7]。由捷克國(guó)家大地測(cè)量、地形與地圖制圖研究所開(kāi)發(fā)的Anubis軟件可有效彌補(bǔ)以上軟件不足，實(shí)現(xiàn)對(duì)GNSS全系統(tǒng)支持，且軟件開(kāi)源，可進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。國(guó)內(nèi)許多知名學(xué)者在Anubis的使用及數(shù)據(jù)分析方面進(jìn)行了探究，陳秀德等人通過(guò)選取JFNG站某天數(shù)據(jù)對(duì)GPS/GLONASS/Galileo/BDS/QZSS/SBAS系統(tǒng)進(jìn)行分析，驗(yàn)證了Anubis在多系統(tǒng)、多頻點(diǎn)、多星座數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核方面的優(yōu)勢(shì)[8]。在軟件的可行性方面，肖燕等人通過(guò)Anubis和TEQC軟件進(jìn)行觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量分析對(duì)比，并對(duì)Anubis質(zhì)量檢查指標(biāo)進(jìn)行了可視化分析，進(jìn)一步驗(yàn)證Anubis在GNSS數(shù)據(jù)質(zhì)量分析方面的有效性和可行性[9]。與TEQC等軟件類似，Anubis以命令行模式運(yùn)行，且軟件本身不具備可視化功能，需要借助官方提供繪圖腳本和第三方軟件實(shí)現(xiàn)固定模式的可視化，靈活性不高。因此，張濤、伊珣等學(xué)者嘗試?yán)肞ython給出Anubis可視化封裝，并闡述關(guān)鍵代碼以及模塊之間數(shù)據(jù)通信模式，為Anubis二次開(kāi)發(fā)應(yīng)用給出借鑒[10-11]。但是缺乏對(duì)Anubis整體上的介紹，用戶難以根據(jù)實(shí)際需求，設(shè)計(jì)編制特殊功能的軟件。在軟件編程方面，MATLAB可實(shí)現(xiàn)矩陣運(yùn)算、提供交互式的App開(kāi)發(fā)環(huán)境及豐富的數(shù)據(jù)可視化方式，廣泛的應(yīng)用在控制設(shè)計(jì)、仿真實(shí)驗(yàn)及圖像處理等領(lǐng)域，苗繼松等人便是利用MATLAB在數(shù)據(jù)可視化及仿真模擬方面的優(yōu)勢(shì)，介紹了可視化GUI界面的設(shè)計(jì)方法及流程，將重復(fù)的參數(shù)配置操作以可視化界面的方式設(shè)計(jì)，不僅提高了在衛(wèi)星星座參數(shù)配置方面的效率，而且體現(xiàn)了MATLAB與SKT軟件聯(lián)合二次開(kāi)發(fā)的優(yōu)越性[12-13]。為此，本文基于Anubis三大核心功能模塊，重點(diǎn)圍繞XML文件參數(shù)配置、運(yùn)行以及結(jié)果文件格式說(shuō)明與利用等給出詳細(xì)介紹與可視化封裝策略，最后利用MATLAB App Designer設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了參數(shù)配置、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果可視化于一體軟件工具箱。

1 Anubis核心模塊及配置

G-Nut是捷克國(guó)家大地測(cè)量所基于C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的核心庫(kù)，主要是應(yīng)用于精確的GNSS數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)的軟件核心庫(kù)，Anubis便是利用該核心庫(kù)實(shí)現(xiàn)的，兼容Linux、Windows、Mac系統(tǒng)，其核心處理模塊可以快速實(shí)現(xiàn)對(duì)GNSS全星座的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及定位精度、多路徑、信噪比等方面的質(zhì)量檢核功能[14-15]。目前包括免費(fèi)版本以及具有高級(jí)功能和實(shí)時(shí)解算功能的兩個(gè)商業(yè)付費(fèi)版。免費(fèi)版本開(kāi)源，官網(wǎng)提供Anubis免費(fèi)版本的源碼數(shù)據(jù)包，可在此基礎(chǔ)之上對(duì)其進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。本文以免費(fèi)版為對(duì)象重點(diǎn)介紹其核心模塊及可視化封裝策略。

Anubis軟件整體分為參數(shù)配置、數(shù)據(jù)處理及輔助可視化三大模塊。在軟件操作過(guò)程中，用戶可通過(guò)以下命令獲取默認(rèn)參數(shù)配置文件：

Anubis-X>Anubis_defaults.xml

可利用文本編輯器以手動(dòng)輸入的方式對(duì)目標(biāo)文件路徑、所需處理時(shí)段、質(zhì)量檢核詳細(xì)度及檢核指標(biāo)閾值等參數(shù)進(jìn)行配置，并生成用戶自定義的配置文件user_defined.xml。通過(guò)如下命令調(diào)用核心處理模塊生成相應(yīng)結(jié)果文件：

Anubis-xuser_defined.xml

在結(jié)果可視化方面，由于Anubis自身不具備可視化功能，用戶需采用官網(wǎng)提供的Perl語(yǔ)言腳本在Gnuplot繪圖軟件環(huán)境下生成固定模式的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和質(zhì)量檢核圖[16-17]，軟件數(shù)據(jù)處理流程如圖1所示。雖然Anubis在命令行模式下運(yùn)行簡(jiǎn)單效率高，但交互性、友好性較差，尤其是參數(shù)配置文件對(duì)于非專業(yè)人員也具有較大挑戰(zhàn)。同時(shí)，相比較軟件處理得到豐富的結(jié)果，官網(wǎng)提供的可視化腳本在時(shí)間跨度、表達(dá)模式多樣性、靈活性也難以實(shí)現(xiàn)對(duì)處理結(jié)果的完美展示，比如，對(duì)于CORS等永久觀測(cè)站等海量數(shù)據(jù)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)難以發(fā)揮其作用，亟需進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)[18-22]。

圖1 Anubis數(shù)據(jù)處理流程

2 可視化封裝基礎(chǔ)

綜合以上對(duì)Anubis的模塊介紹并結(jié)合圖1中的數(shù)據(jù)處理流程，可知對(duì)該軟件進(jìn)行可視化開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)是在封裝核心數(shù)據(jù)處理模塊基礎(chǔ)上，利用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)人機(jī)交互界面，輔助用戶根據(jù)需求輕松實(shí)現(xiàn)參數(shù)配置文件各屬性的定制。同時(shí)，在深入了解處理結(jié)果文件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果多種形式上的可視化分析。

2.1 參數(shù)配置可視化基礎(chǔ)

可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言XML(Extensible Markup Language)具有高度靈活性、易于擴(kuò)展和支持各種其他編程工具查看的特性，故G-Nut核心庫(kù)配備專門(mén)解析XML文件的輕量級(jí)處理庫(kù)，Anubis便是采用XML標(biāo)記語(yǔ)言用于終端用戶進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)配置。XML參數(shù)配置文件的結(jié)構(gòu)通常分為根元素和對(duì)應(yīng)根的子元素，包含元素的名稱、屬性及文本信息，主要分為基本參數(shù)、衛(wèi)星系統(tǒng)參數(shù)、質(zhì)量檢核參數(shù)和文件路徑參數(shù)4個(gè)主要根元素。

1)本參數(shù)存放于根元素中，包括時(shí)間參數(shù)、數(shù)據(jù)采樣率及衛(wèi)星系統(tǒng)等子元素。如果設(shè)定GPS系統(tǒng)不參與解算，可在元素中以‘-GPS’的方式進(jìn)行配置，當(dāng)然可按需自由設(shè)定其他衛(wèi)星系統(tǒng)；站點(diǎn)名稱需按照觀測(cè)文件中的測(cè)站名稱進(jìn)行配置。參數(shù)格式如表1所示。

表1 基本參數(shù)

2)星系統(tǒng)參數(shù)存放在<衛(wèi)星系統(tǒng)縮略詞>根元素中(如GPS系統(tǒng)，則存放在中)。對(duì)于多系統(tǒng)、多頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，Anubis還支持對(duì)GNSS系統(tǒng)的衛(wèi)星編號(hào)、觀測(cè)類型、觀測(cè)頻段及信號(hào)通道的設(shè)定。格式如表2所示。

表2 衛(wèi)星系統(tǒng)參數(shù)

3)質(zhì)量檢核參數(shù)位于配置文件中的根元素中，分為報(bào)告詳細(xì)等級(jí)和質(zhì)量檢核閾值設(shè)定兩個(gè)部分，其中報(bào)告等級(jí)部分在Anubis 開(kāi)源版本默認(rèn)參數(shù)配置文檔中給出設(shè)定范圍為0～9級(jí)，報(bào)告詳細(xì)程度隨著設(shè)定等級(jí)逐級(jí)提高。格式如表3所示。

表3 質(zhì)量檢核參數(shù)

4)文件路徑參數(shù)在配置文件中的input和output根元素中，包括GNSS觀測(cè)文件、星歷文件的輸入及數(shù)據(jù)分析結(jié)果文件、軟件操作日志文件的輸出。同時(shí)，可設(shè)定路徑索引方便程序按照用戶的配置進(jìn)行文件的輸入及輸出。格式如表4所示。

表4 文件路徑參數(shù)

因XML文件具有高度靈活、易于擴(kuò)展和支持各種其他編程工具查看等特性，目前主流的軟件如服務(wù)端的Python、C、Java、MATLAB以及Web端的JavaScript等都會(huì)配備讀寫(xiě)XML文件的解析庫(kù)，可根據(jù)開(kāi)發(fā)需求自行選擇。以MATLAB在腳本函數(shù)中進(jìn)行XML的讀寫(xiě)操作為例，首先采用xmlDoc = xmlread(“Anubis_defaults.xml”)命令將參數(shù)配置文件載入文檔對(duì)象模型(DOM)節(jié)點(diǎn)中，然后以XML解析包中的getElementsByTagName()等命令按照屬性節(jié)點(diǎn)名稱完成屬性文本檢索。同時(shí)，也可以用creatElement()等命令對(duì)節(jié)點(diǎn)文本進(jìn)行賦值。如圖2所示，首先創(chuàng)建基本參數(shù)根元素及系統(tǒng)根元素，然后對(duì)參數(shù)配置中系統(tǒng)根元素進(jìn)行文本賦值，可設(shè)定‘GPS’系統(tǒng)是否參與數(shù)據(jù)解算進(jìn)行配置，即可將該設(shè)定寫(xiě)入到用戶自定義的user_defined.xml參數(shù)配置文件中。

圖2 衛(wèi)星系統(tǒng)參數(shù)配置命令

用戶需要注意的是Anubis免費(fèi)版僅能以單天為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對(duì)諸如CORS運(yùn)維、GNSS形變監(jiān)測(cè)等用戶在對(duì)多天海量數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理分析時(shí)，需手動(dòng)反復(fù)配置參數(shù)文件及數(shù)據(jù)處理，效率不高。故針對(duì)此類應(yīng)用場(chǎng)合，用戶可參考本文介紹的參數(shù)配置文件結(jié)構(gòu)及自定義參數(shù)配置文件構(gòu)建方法，以程序循環(huán)的方式生成參數(shù)配置文件及調(diào)用Anubis進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，即可得到長(zhǎng)時(shí)序的數(shù)據(jù)結(jié)果。

2.2 檢核結(jié)果可視化封裝基礎(chǔ)

用戶配置好user_defined.xml文件后，調(diào)用Anubis主程序便可生成*.xtr和*.xqc兩個(gè)結(jié)果文件。其中xtr文件結(jié)構(gòu)由統(tǒng)計(jì)摘要、文件頭信息、數(shù)據(jù)類型等若干數(shù)據(jù)塊組成。每個(gè)數(shù)據(jù)塊以“#======” 為起始符標(biāo)識(shí)，其后緊跟其塊名稱與結(jié)果詳細(xì)等級(jí)指標(biāo)。數(shù)據(jù)塊內(nèi)包含若干數(shù)據(jù)行，數(shù)據(jù)行由6位字符關(guān)鍵字開(kāi)頭，且關(guān)鍵字具有唯一性。以“#”緊跟關(guān)鍵字開(kāi)頭為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型說(shuō)明行，而以“=”或者空格緊跟關(guān)鍵詞開(kāi)頭的為該數(shù)據(jù)行具體屬性值。關(guān)鍵字及其結(jié)構(gòu)說(shuō)明行是用戶快速對(duì)各檢核結(jié)果定位與操作處理前提，也是用戶進(jìn)行結(jié)果可視化開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。以獲取圖3中GPS系統(tǒng)信噪比統(tǒng)計(jì)信息為例，通過(guò)程序檢索關(guān)鍵字 ‘=GPSS1C’數(shù)據(jù)說(shuō)明行對(duì)應(yīng)衛(wèi)星編號(hào)‘x01’位置及其屬性值，即可精準(zhǔn)快速的完成數(shù)據(jù)檢索。xqc文件主要存儲(chǔ)定量的質(zhì)量檢核數(shù)據(jù)及定性的導(dǎo)航數(shù)據(jù)可用性指標(biāo)。遵循XML文件格式，利用其高度靈活和易于擴(kuò)展的特性，方便用戶對(duì)xqc結(jié)果文件中的參數(shù)進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)提取。同時(shí)，適用于CORS運(yùn)維及GNSS監(jiān)測(cè)站的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)歸檔存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)分析。用戶可參照上文中所介紹的XML文件格式及讀取的方法，對(duì)xqc文件進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化分析。

圖3 xtr結(jié)果文件

3 可視化開(kāi)發(fā)實(shí)例

3.1 MATLAB App Designer

MATLAB是一款跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析、控制測(cè)試與系統(tǒng)模擬、App構(gòu)建等綜合性科研類編程軟件，支持在Windows、Mac及Linux環(huán)境下運(yùn)行，也正是如此只需編寫(xiě)一次程序便可在不同操作系統(tǒng)中直接運(yùn)行，無(wú)需進(jìn)行多次源碼編譯，為跨平臺(tái)調(diào)試程序提供了極大地便利性。App Designer 是MATLAB程序中的一款A(yù)pp設(shè)計(jì)工具，無(wú)需專業(yè)的軟件開(kāi)發(fā)背景即可輕松上手，程序開(kāi)發(fā)方式通過(guò)簡(jiǎn)單的拖放可視化組件即可實(shí)現(xiàn)圖形界面的設(shè)計(jì)布局。以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交互式的方式為組件添加回調(diào)函數(shù)，讓編程的方式變得更加簡(jiǎn)便，同時(shí)可編譯成獨(dú)立的桌面及Web端App，為用戶提供更多的選擇。

3.2 軟件編程設(shè)計(jì)思路

基于以上XML參數(shù)配置以及結(jié)果文件可視化封裝基礎(chǔ)，結(jié)合某單基站CORS系統(tǒng)日常運(yùn)維對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)檢核統(tǒng)計(jì)快速可視化操作的需求，尤其是實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)衛(wèi)星三維展示及單天-多天靈活分析等定制功能，采用MATLAB App Designer設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了集參數(shù)配置、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果可視化操作與繪制一體化的Anubis軟件輔助工具箱AAT(Auto Anubis Toolbox)。軟件工具箱是基于Anubis核心處理模塊構(gòu)建，設(shè)計(jì)流程如圖4所示，主要分為參數(shù)配置可視化界面和數(shù)據(jù)可視化分析界面兩部分，使用了選項(xiàng)組組件進(jìn)行分頁(yè)處理，可實(shí)現(xiàn)不同功能界面的自由切換。

圖4 AAT軟件設(shè)計(jì)流程圖

編程的主要思路：前端部分利用App Designer提供的按鈕、文本框及復(fù)選框等交互處理控件為每項(xiàng)參數(shù)配置相應(yīng)的解析函數(shù)以便精準(zhǔn)的生成對(duì)應(yīng)參數(shù)，然后按照MATLAB在腳本函數(shù)中對(duì)XML參數(shù)配置文件讀寫(xiě)操作命令即可快速的生成核心處理模塊所需的參數(shù)配置文件，一切就緒后軟件后臺(tái)會(huì)主動(dòng)調(diào)用Anubis的核心處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；軟件后端接收到生成的數(shù)據(jù)處理結(jié)果文件，首先按照結(jié)果文件中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及質(zhì)量檢核唯一關(guān)鍵字進(jìn)行數(shù)據(jù)塊的索引和分割工作，然后依據(jù)用戶的實(shí)際選擇將單天處理數(shù)據(jù)直接在選項(xiàng)組面板中進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)。對(duì)于連續(xù)處理的多天數(shù)據(jù)，程序自動(dòng)按照設(shè)定的日期生成相應(yīng)的參數(shù)配置文件及數(shù)據(jù)存檔文件夾，調(diào)用核心處理模塊進(jìn)行數(shù)處理并將數(shù)據(jù)結(jié)果轉(zhuǎn)移到對(duì)應(yīng)日期的文件夾進(jìn)行歸檔存儲(chǔ)，在數(shù)據(jù)可視化方面，借助MATLAB豐富的可視化命令將融合數(shù)據(jù)結(jié)果以豐富多樣的可視化圖表呈現(xiàn)。

3.3 軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

軟件的參數(shù)配置界面，采用時(shí)間選擇器控件配合文本框，輕松實(shí)現(xiàn)采樣時(shí)段及采樣率設(shè)置。其中，多天數(shù)據(jù)處理時(shí)，后臺(tái)會(huì)自動(dòng)提取、調(diào)用處理及歸檔數(shù)據(jù)。通過(guò)復(fù)選框及按提示輸入衛(wèi)星系統(tǒng)參數(shù)，可快速實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星編號(hào)、觀測(cè)頻段、觀測(cè)值類型和信號(hào)通道的配置以及按需對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的過(guò)濾和多種方式數(shù)據(jù)參與解算的組合配置。質(zhì)量檢核部分，用戶可根據(jù)需要設(shè)定各檢核指標(biāo)閾值及各報(bào)告詳細(xì)度等參數(shù)。完成以上配置后使用‘生成配置文件’按鈕自動(dòng)生成用戶自定義參數(shù)配置文件。點(diǎn)擊‘運(yùn)行’，核心處理模塊便可根據(jù)用戶設(shè)置的參數(shù)及輸入文件后臺(tái)處理，生成相應(yīng)的結(jié)果文件。借助MATLAB強(qiáng)大的圖形處理功能，繪制衛(wèi)星天空?qǐng)D、精度因子及數(shù)據(jù)完整率等圖并顯示在選項(xiàng)組的面板中。軟件主界面如圖5所示。

圖5 AAT軟件主界面

4 軟件功能的測(cè)試與分析

為了驗(yàn)證AAT工具箱的封裝及可視化效果，選取某單基站CORS數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試。在工具箱的衛(wèi)星軌跡選項(xiàng)面板中可模擬顯示CORS站上空各衛(wèi)星系統(tǒng)運(yùn)行狀況。圖6給出在面板中的站心坐標(biāo)系下選擇顯示某天北斗衛(wèi)星三維軌跡，圖中的不同類型軌跡線表示該站接收到北斗系統(tǒng)的中圓地球軌道、傾斜地球同步軌道及地球同步軌道3種軌道衛(wèi)星，還可實(shí)現(xiàn)不同衛(wèi)星系統(tǒng)以及運(yùn)行軌跡二三維自由切換顯示，從而有效監(jiān)測(cè)CORS站上空衛(wèi)星運(yùn)行狀況。

圖6 北斗衛(wèi)星三維軌跡

在精度因子選項(xiàng)面板中，可根據(jù)需求進(jìn)行全系統(tǒng)、部分及單一系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)量與精度因子指標(biāo)繪制。圖7給出某天北斗系統(tǒng)觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)量與空間位置精度因子的全天變化圖，亦可在面板中選擇顯示不同的精度因子指標(biāo)。通過(guò)工具箱實(shí)現(xiàn)指標(biāo)間組合顯示，更有利于分析衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)量及精度指標(biāo)間的相關(guān)性。

圖7 定位精度因子時(shí)間序列

多路徑效應(yīng)會(huì)嚴(yán)重影響觀測(cè)數(shù)據(jù)的精度，是由于衛(wèi)星信號(hào)在傳播過(guò)程中受到周圍環(huán)境的干擾造成的，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)造成接收機(jī)與衛(wèi)星之間的信號(hào)失鎖；信噪比是接收機(jī)觀測(cè)數(shù)據(jù)中的載波信號(hào)強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度之間的比值，是對(duì)接收機(jī)收到的數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估的指標(biāo)之一，通常觀測(cè)數(shù)據(jù)的信噪比越大，數(shù)據(jù)質(zhì)量越高。圖8為北斗系統(tǒng)B3I頻段全部衛(wèi)星的多路徑、信噪比和衛(wèi)星高度角對(duì)比分析圖?？稍诙嗦窂郊靶旁氡冗x項(xiàng)面板中設(shè)定不同的GNSS系統(tǒng)及頻段呈現(xiàn)數(shù)據(jù)圖表。以多種檢核指標(biāo)組合的方式，較官方Perl語(yǔ)言腳本生成的點(diǎn)-柱狀圖相比，不僅數(shù)據(jù)可視化樣式豐富，而且對(duì)CORS站衛(wèi)星信號(hào)接收及周圍環(huán)境的評(píng)估起到重要作用。

圖8 多路徑、信噪比及高度角時(shí)間序列

數(shù)據(jù)完整率是在處理數(shù)據(jù)的過(guò)程中，接收機(jī)實(shí)際接收到的數(shù)據(jù)歷元與全部數(shù)據(jù)歷元的比例，是衡量數(shù)據(jù)觀測(cè)質(zhì)量的重要指標(biāo)。AAT工具箱支持對(duì)多天數(shù)據(jù)觀測(cè)完整率分析，用戶可在參數(shù)配置界面中設(shè)定數(shù)據(jù)分析日期范圍，軟件后臺(tái)會(huì)自動(dòng)處理并生成結(jié)果文件。圖9為2021年6月19日至2021年7月19日CORS站數(shù)據(jù)完整率分析圖。在數(shù)據(jù)完整率選項(xiàng)面板中選擇顯示GPS和BDS兩個(gè)系統(tǒng)，以天為單位對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)完整率進(jìn)行對(duì)比可視化分析，同樣支持對(duì)GNSS系統(tǒng)不同組合方式的數(shù)據(jù)完整率分析，可根據(jù)需求自行選擇。既省去了原本需重復(fù)參數(shù)配置及數(shù)據(jù)解算的過(guò)程，又可以反映CORS站觀測(cè)時(shí)段中數(shù)據(jù)的可用性、完好性及接收機(jī)性能的優(yōu)劣。

圖9 數(shù)據(jù)完整率時(shí)間序列

5 結(jié)束語(yǔ)

為提高Anubis軟件人機(jī)交互性，降低非專業(yè)用戶參數(shù)配置難度，充分挖掘多模多頻下處理結(jié)果可視化分析多樣性以及部分用戶二次開(kāi)發(fā)的需求，本文在介紹Anubis三大核心模塊基礎(chǔ)之上，重點(diǎn)分析參數(shù)配置文件及結(jié)果文件的結(jié)構(gòu)，給出高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行可視化封裝策略與方法。并以MATLAB App Designer為例，結(jié)合單基站CORS運(yùn)維實(shí)際需求設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了一款A(yù)nubis輔助工具箱，為用戶獨(dú)立進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和封裝提供借鑒。通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，經(jīng)封裝后的Anubis軟件，大大提高參數(shù)配置效率，尤其是突破了原軟件單天數(shù)據(jù)處理及成果可視化模式固定等局限性，可多角度、多維度展示‘四多’時(shí)代下數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及質(zhì)量檢核成果，進(jìn)一步提高其在CORS系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估及服務(wù)性能監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用。本文可為對(duì)Anubis進(jìn)行實(shí)際需求方面的二次開(kāi)發(fā)和軟件封裝的用戶作為一定的參考，具有一定的實(shí)用價(jià)值，在以后的研究工作中可結(jié)合編程軟件對(duì)其開(kāi)源數(shù)據(jù)包進(jìn)行整合開(kāi)發(fā)，并嘗試服務(wù)器云端數(shù)據(jù)自動(dòng)處理，各種終端用戶數(shù)據(jù)共享的效果。