基于多假设解分离的CRAIM算法研究

为满足Ⅲ类精密进近和舰载机着舰等高精度定位的完好性需求,提出了一种基于多假设解分离(MHSS)的CRAIM算法。在约束条件下对各故障假设模式的完好性风险和连续性风险进行优化分配,计算最优垂直保护门限(VPL),并分析了VPL和单颗卫星故障先验概率、单差载波相位测量偏差最大值及标称值之间的关系。实验结果表明,该算法降低了VPL值,提高了系统可用性,并且卫星故障先验概率、偏差最大值及标称值会影响VPL的大小,但不影响算法的稳定性。

基于多假设解分离算法的BDS/SINS紧组合完好性监视

完好性是民航基于性能的导航(PBN)运行的关键性能要求,是导航安全性的重要支撑;北斗导航系统(BDS)/惯性导航系统(SINS)紧组合导航系统将SINS信息加入到完好性监视中,增加了冗余信息,通过多假设解分离算法进行故障卫星的检测与隔离,满足民航特定飞行阶段高完好性要求;利用BDS接收机接收到的BDS卫星数据,通过设置飞行轨迹,模拟卫星故障,对BDS/SINS组合导航系统的完好性算法进行测试验证;实验结果表明,基于多假设解分离方法的BDS/SINS紧组合导航系统可以较好地实现故障卫星的检测与隔离,保护限计算符合预期。

基于完好性与连续性风险的最优垂直保护门限计算

为降低飞行器精密垂直引导进近过程中的完好性风险和连续性风险,使接收机自主完好性监测(RAIM)算法能提供水平方向和垂直方向上的完好性保障,提出一种基于多假设解分离的RAIM算法来求解最优垂直保护门限(VPL)。在满足全球导航卫星系统(GNSS)完好性和连续性的前提下,优化GNSS系统对各假设故障模式的完好性风险和连续性风险分配,得到最优VPL。仿真结果表明,与传统基于斜率的RAIM算法相比,该算法能够提供更精确的VPL值,提高了系统可用性,并且随着卫星故障先验概率不断增大仍具有较好的鲁棒性。

基于子集包含减少ARAIM子集数量的方法

先进接收机自主完好性监测(ARAIM)技术可用于多星座组合定位时的完好性监测,ARAIM技术子组推荐的多假设分离解(MHSS)标准算法,存在子集数量过多带来大量计算负载的问题。针对此问题,在双星座组合定位情景下,通过分析子集之间的包含关系及空间位置精度因子(PDOP)的变化,提出了使用一个子集代替多个子集减少子集数量的方法。所提方法可以明显地减少子集数量,不同参数下的仿真结果表明,优化后的算法效率至少提高2倍以上,并且优化前后的ARAIM可用性变化最大不超过3%。