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SBF Analyzer卫星数量详解:三个指标含义、正常范围与异常排查

SBF Analyzer 卫星数量时间图包含 SVs Above Horizon(仰角上方的卫星)、SVs in Track(轨道中的卫星)和 SVs in PVT(PVT 中的卫星)三个指标,分别回答"理论上应该看到多少颗卫星"、"接收机实际正在跟踪多少颗卫星"和"参与位置速度时间解算的卫星有多少颗"三个问题。四星座接收机在旷野环境下的正常范围分别为 30-50 颗、25-40 颗和 4-30 颗。

本文介绍 SBF Analyzer 中卫星数量时间图的使用方法,帮助你理解三个卫星数量指标的含义、正常范围,以及 PVT 模式切换时卫星数量变化的正确解读。

三指标速查

指标含义数据来源正常范围 (四星座, 旷野)
SVs Above Horizon理论上应出现在天线视野中的卫星广播星历/历书数据, 仰角 > 0°30-50 颗
SVs in Track接收机实际正在跟踪的卫星实时跟踪通道计数25-40 颗
SVs in PVT参与位置速度时间 (PVT) 解算的卫星经 RAIM+ 完整性监测筛选后4-30 颗, 取决于 PVT 模式

SBF Analyzer 中的"卫星数量"时间图中包含三个不同的图表:仰角上方的卫星、轨道中的卫星和 PVT 中的卫星。每个图表都为用户提供独特的信息。

SVs Above Horizon:根据星历和历书数据确定,指示应出现在天线天空视图中的卫星数量;

SVs in Track:接收机正在跟踪的卫星数量;

SVs in PVT:接收机位置、速度和时间解算中使用的卫星数量。

生成卫星数量图

图 1 显示了 SBF 分析器中卫星数量选项的位置。

SBF Analyzer 选中卫星数量图

图 1:选中卫星数量图

蓝色高亮的卫星数量选项,您可以选择"Plot Options..."按钮以生成图 2 所示窗口。此窗口允许您选择或取消选择将生成的特定卫星数量图。

SBF Analyzer 卫星数量图表选项

图 2:卫星数量图表选项

应该预期多少颗卫星?

在水平线上的卫星和正在跟踪的卫星将取决于接收机配置用于 PVT 的星座、卫星和信号。卫星数量越多,接收机用于定位的 GNSS 测量可用性就越高。

PVT 中使用更多卫星并不总是能带来更准确或更可靠的解决方案。一些 GNSS 接收机使用完整性监测来识别并从 PVT 解决方案中移除错误的卫星测量值,从而减少使用的卫星数量。有关 Septentrio 的 RAIM+(接收机自主完整性监测)技术的更多信息,请访问我们的网站。

接收机计算 PVT 解所需的最少卫星数量为 4,因为有 4 个未知数需要求解(空间中的 3 个维度和时间)。对于 RTK PVT 解,每个使用的星座都需要一个额外的卫星(例如,使用 GPS+GLONASS 需要 5 颗卫星)。当使用多星座接收机时,PVT 中使用的卫星数量通常远大于所需的最小数量。

PVT 模式下的切换

用户可能会观察到 PVT 中使用的卫星数量出现急剧变化,这与接收机 PVT 模式的转换相对应。图 3 展示了这样一个观察示例。

SBF Analyzer 转换到RTK固定时PVT中的卫星

图 3:转换到 RTK 固定时的 PVT 中的卫星

图 3 中的 PVT 模式状态条显示,在 GNSS 时间 19:17:10 附近,从独立定位模式转换为 RTK 固定定位模式(蓝色到绿色)。此时,PVT 中使用的卫星数量从 27 降至 13,而跟踪中的卫星数量保持不变。

在这个示例中,接收机在使用 GPS、GLONASS、Galileo 和北斗卫星进行 PVT 定位时处于独立模式。随后启用了 RTCM 校正数据流,其中只包含 GPS 和 GLONASS 观测值的信息。接收机在 RTK 解算中仅使用了 GPS 和 GLONASS 卫星,这解释了所用卫星数量减少的原因。

为什么卫星变少反而是好事?

上述 27→13 颗的切换是正常且有利的。原因如下:

  1. 独立定位模式下,接收机将所有跟踪到的卫星 (GPS+GLONASS+Galileo+北斗) 纳入 PVT 解算 → 卫星数多 (27),但精度仅 2-5 米。
  2. RTK 模式启动后,接收机只使用那些基站的差分数据中包含的星座(本例中仅 GPS+GLONASS)→ 卫星数减少 (13),但双差模糊度固定后精度提升至 2 厘米。
  3. 结论:精度提升了 100 倍,卫星数减少是 RTK 算法正常工作的结果,不是故障。

卫星数量异常排查

需要关注的异常信号:

异常表现可能原因排查方法
Track 中卫星明显少于 Above Horizon (如 40 vs 15)天线方向图限制、天线安装遮挡、或天线/馈线故障1.看 Sky Plot 确认缺失卫星的方位角分布 2.替换天线对比 3.查看 AGC Table
PVT 卫星数长期 < 10 颗星座配置不完整、截止仰角过高、或 RAIM 频繁排除卫星1.检查接收机是否四星座全开 2.降低 Mask Angle 至 5° 3.查看 RAIM tab 排除频率
RTK Fixed 时 PVT 卫星 < 5 颗差分源只包含极少数星座, 或基站观测质量差1.检查基站 RTCM 配置是否包含足够星座 2.增加基站的天线开阔度

相关 SBF Analyzer 功能

  • Sky Plot(星空图) — 查看缺失卫星的方位角分布,定位遮挡方向
  • DiffCorr Info(差分改正信息) — 查看基站发送的差分数据包含哪些星座
  • RAIM Tab — 查看完整性监测排除卫星的详细信息
  • C/N0 载噪比图 — 确认被排除卫星的信号质量是否偏低

常见问题 (FAQ)

SBF Analyzer 中卫星数量图包含哪三个指标?

包含三个不同的图表:SVs Above Horizon(仰角上方的卫星,根据星历和历书数据确定,指示应出现在天线天空视图中的卫星数量)、SVs in Track(接收机正在跟踪的卫星数量)、SVs in PVT(接收机位置、速度和时间解算中使用的卫星数量)。

四星座接收机在旷野环境正常应看到多少颗卫星?

SVs Above Horizon 正常范围为 30-50 颗;SVs in Track 正常范围为 25-40 颗;SVs in PVT 正常范围为 4-30 颗(取决于 PVT 模式)。

接收机解算 PVT 所需的最少卫星数量是多少?

最少为 4 颗卫星,因为有 4 个未知数需要求解(空间中的 3 个维度和时间)。对于 RTK PVT 解,每个使用的星座都需要一个额外的卫星(例如,使用 GPS+GLONASS 需要 5 颗卫星)。

RTK 固定后 PVT 中卫星数量从 27 降到 13,是否正常?

正常且有利。独立定位模式下接收机将所有跟踪到的卫星(GPS+GLONASS+Galileo+北斗)纳入 PVT 解算,卫星数多(27)但精度仅 2-5 米;RTK 模式启动后仅使用基站差分数据中包含的星座(本例仅 GPS+GLONASS),卫星数减少(13),但双差模糊度固定后精度提升至 2 厘米,精度提升了约 100 倍。

PVT 中卫星数量长期低于 10 颗如何排查?

1.检查接收机是否四星座全开;2.降低 Mask Angle(截止仰角)至 5°;3.查看 RAIM tab 排除频率,确认是否因完整性监测频繁排除卫星。

内容来源与参考

作者:南京宏成智能科技

发布日期:2026-08-20

内容来源:《SBF Analyzer:卫星数量》(Septentrio GNSS 技术文档,2026年8月,SBF Analyzer v25.0.0)

外部参考:Septentrio 官网 RAIM+(接收机自主完整性监测)技术介绍:septentrio.com;SBF Analyzer 软件:Septentrio SBF Analyzer

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