基于卡尔曼滤波的卫星地基增强系统位置域完好性监测分析

由于卫星地基增强系统(ground-based augmentation systems,GBAS)距离域导航测量的局限性,基于最大似然(maximum likelihood,ML)估计的地面多参考一致性监测(multiple reference consistency check,MRCC)难以满足国际民航组织提出的CAT Ⅱ/Ⅲ所需完好性要求。针对基于极值估计方法的伪距误差完好性监测参数之间存在相关性以及数据样本有限的问题,提出位置域内的卡尔曼滤波监测新算法,利用线性无关参考接收机对机载目标进行独立定位解算,建立垂直定位误差的卡尔曼滤波模型,监测垂直定位误差,重新定义位置域内的完好性监测参数值。实验结果表明,该算法不仅解决了距离域内完好性监测参数间的相关性,而且减小了机载垂直保护级,提升了地基增强系统的故障检测性能,提高了系统的可用性。

一种改进的GBAS地面站MRCC故障监测算法

地基增强系统(Ground Based Augmentation System,GBAS)是支持飞行器精密进近着陆的有效手段,完好性监测算法的设计是保障飞行安全的关键点与系统设计的难点,多参考接收机一致性监测(MRCC)通过B值计算与故障监测流程可排除校正中产生很大误差的接收机信道,保证GBAS地面站发送差分修正量的可靠性。分析了MRCC算法的原理与方法,发现MRCC故障监测流程无法有效处理伪距与载波相位B值均超过阈值,且最大值不为同一通道的问题,针对该问题提出了一种MRCC故障监测流程改进算法,并且对已有和改进的MRCC故障监测流程算法进行了实验对比。结果表明,改进算法故障监测流程针对伪距和载波相位引起的不一致性分层处理,可有效解决当前存在问题。