GNSS ARAIM保护水平计算方法及性能分析

针对全球卫星导航系统(GNSS)中高级接收机自主完好性监测(ARAIM)技术采用不同的计算保护水平(PL)的方法,这些不同方法计算得到的PL之间的差异和对用户可用性的影响不明的问题,提出一种GNSSARAIM保护水平算法的性能分析方法:介绍4种PL计算方法,并分析它们之间的数理关系;然后基于多模GNSS实验跟踪网(MGEX)跟踪站多天的全球定位系统(GPS)和北斗卫星导航系统(BDS)实测数据以及城市车载动态数据,比较分析4种方法计算得到的PL数值和计算时间上的差异;最后利用仿真模拟计算分析4种方法对全球用户可用性和覆盖率的影响。结果表明,基于分隔解(SS)检验量且完好性风险优化分配的PL方法在运行时间上与其他3种方法的差异最大不超过0.2s,该方法在实测数据实验中计算得到的PL最小,具有最优性能;在仿真实验中全球范围内VPL值(99.9%)小于35m的覆盖率在4种方法中最高,可达81.32%;此外,双系统下4种方法全球用户的覆盖率均为100%,均可满足垂直引导至200英尺高度定位器性能(LPV-200)阶段的可用性指标。