北斗/GPS组合RAIM算法研究
发布时间：2021-01-12 18:32
随着各个国家卫星导航系统的逐渐发展和完善,空间中的导航卫星资源越来越丰富。由于导航卫星个数的显著增加和多频信号的增加,使得定位性能和系统的稳定性得到提高,并且为多卫星导航系统应用于对民航飞行中要求更高的飞行阶段提供了可能。接收机自主完好性监测（RAIM）技术可以对故障卫星进行及时检测,保障接收机定位的可靠性。因此,本文的具体研究内容如下:第一部分介绍了BDS/GPS时间系统的转换和坐标系统的转换。在时空统一的基础上,研究了BDS/GPS组合单点定位原理和定位解算算法,并且利用精度因子来评价组合的定位精度。第二部分针对最小二乘RAIM算法的不足,提出加权最小二乘RAIM改进算法,并研究加权因子的确定。同时,针对多星座多故障的检测和识别问题以及垂直引导进近阶段算法的可用性,提出了最优加权平均解算法,研究了最优加权因子的确定,并利用加权最小二乘算法结合最优加权平均解算法对双星座中的每个星座同时存在一个故障的情况进行检测和识别。第三部分针对多假设解分离法计算垂直保护级较为保守的问题,提出了动态分配危险误导信息概率方法,该算法在保证系统总的完好性指标的条件下,降低了用户保护水平,从而提高了系统可...
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
未加入伪距偏差时GPS和BDS的检验统计量
故障进行故障的检测与识别。仿真中，在 500s-9中、GPS 星座第 16 颗卫星中分别加入 30m、50m（a）（b） 3.8 未加入伪距偏差时 GPS 和 BDS 的检验统计量
在分析 OWAS 算法中采用加权最小二乘算法来对双星座中的双故障进行故障识别的性能时，在 400s，550s-600s 时间间隔内对 BDS 星座第 7 颗卫星中、GPS 星座第 16颗卫星中加入 50m 伪距偏差。得到如图 3.10~图 3.12 所示的结果。GPS卫星编号89162123262731时间(/s)检统计量验图 3.10 GP S 检测故障卫星的结果在图 3.10 中，横轴左侧的数字是 GPS 星座下所使用的卫星编号，横轴的右侧是时间变量，纵轴是每个时刻每个卫星的检测统计量和检测门限，从图中可以看出，未添加伪距偏差的卫星和时刻计算的检测统计量均小于对应的检测门限，而在 GPS 的 16 号卫星上的 400s、550s-600s 的检测统计都明显超过了检测门限，并且此时，还可以清楚的知道发生故障的卫星的编号以及故障的时间点。图 3.11 的坐标轴代表的含义与图 3.10 类似，横轴左侧的数字是 BDS 星座下所使用的卫星编号，横轴的右侧是时间变量，纵轴是每个时刻每个卫星的检测统计量和检测门限
【参考文献】：
期刊论文
[1]北斗卫星导航系统安全和完好性监测现状与发展[J]. 庄钊文,王飞雪,欧钢,孙广富,李峥嵘. 科技导报. 2017(10)
[2]基于完好性与连续性风险的最优垂直保护门限计算[J]. 阳凯,郭承军. 计算机工程. 2017(01)
[3]基于MHSS算法的ARAIM完好性和可用性预测[J]. 吕宗平,倪育德,陈君,刘瑞华,朱金芳. 中国空间科学技术. 2017(01)
[4]粒子群优化粒子滤波的接收机自主完好性监测[J]. 王尔申,曲萍萍,庞涛,蓝晓宇,陈佳美. 北京航空航天大学学报. 2016(12)
[5]GNSS接收机自主完备性监测高级算法的有效性验证[J]. 李彬,吴云,李征航. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(06)
[6]电离层与对流层模型对北斗RAIM可用性的影响分析[J]. 焦卫东,唐志虎,沈笑云. 通信学报. 2015(03)
[7]用于消除缓变伪距偏差的抗差扩展卡尔曼滤波方法[J]. 沙海,田丰,王东会,张国柱,欧钢. 国防科技大学学报. 2014(05)
[8]GNSS组合系统用户完好性监测保护门限算法研究[J]. 杨林,吴德伟,卢虎,毛虎. 电光与控制. 2014(10)
[9]COMPASS与其他GNSS组合导航完好性分析[J]. 徐君毅,杨元喜,李金龙,何海波,郭海荣. 中国科学:地球科学. 2013(10)
[10]高级接收机自主完好性监视的可用性预测[J]. 倪育德,朱金芳. 中国民航大学学报. 2013(04)
博士论文
[1]卫星导航系统高精度处理与完好性监测技术研究[D]. 刘文祥.国防科学技术大学 2011
[2]GNSS接收机自主完备性监测算法研究[D]. 吴云.武汉大学 2009
[3]GPS完善性增强研究[D]. 陈金平.解放军信息工程大学 2001
硕士论文
[1]BDS/GPS组合定位算法研究[D]. 吴刚.太原理工大学 2017
[2]GPS/BD组合导航接收机信息处理算法研究[D]. 岳孝东.沈阳航空航天大学 2017
[3]BDS/GPS组合系统伪距单点定位算法研究[D]. 陈立.南京理工大学 2017
[4]多星座GNSS定位解算算法及评估技术研究[D]. 汪文雯.电子科技大学 2015
[5]GNSS多系统自主完好性监测与信号质量评估技术研究[D]. 肖伟.国防科学技术大学 2014
[6]GNSS完备性监测RAIM算法研究[D]. 孙晓剑.中南大学 2012
[7]接收机自主完好性监测及系统仿真研究[D]. 娄上月.哈尔滨工程大学 2012
[8]GNSS全球导航卫星系统完备性监测体系研究与设计[D]. 郭承军.电子科技大学 2011
本文编号：2973320
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
未加入伪距偏差时GPS和BDS的检验统计量
故障进行故障的检测与识别。仿真中，在 500s-9中、GPS 星座第 16 颗卫星中分别加入 30m、50m（a）（b） 3.8 未加入伪距偏差时 GPS 和 BDS 的检验统计量
在分析 OWAS 算法中采用加权最小二乘算法来对双星座中的双故障进行故障识别的性能时，在 400s，550s-600s 时间间隔内对 BDS 星座第 7 颗卫星中、GPS 星座第 16颗卫星中加入 50m 伪距偏差。得到如图 3.10~图 3.12 所示的结果。GPS卫星编号89162123262731时间(/s)检统计量验图 3.10 GP S 检测故障卫星的结果在图 3.10 中，横轴左侧的数字是 GPS 星座下所使用的卫星编号，横轴的右侧是时间变量，纵轴是每个时刻每个卫星的检测统计量和检测门限，从图中可以看出，未添加伪距偏差的卫星和时刻计算的检测统计量均小于对应的检测门限，而在 GPS 的 16 号卫星上的 400s、550s-600s 的检测统计都明显超过了检测门限，并且此时，还可以清楚的知道发生故障的卫星的编号以及故障的时间点。图 3.11 的坐标轴代表的含义与图 3.10 类似，横轴左侧的数字是 BDS 星座下所使用的卫星编号，横轴的右侧是时间变量，纵轴是每个时刻每个卫星的检测统计量和检测门限
【参考文献】：
期刊论文
[1]北斗卫星导航系统安全和完好性监测现状与发展[J]. 庄钊文,王飞雪,欧钢,孙广富,李峥嵘. 科技导报. 2017(10)
[2]基于完好性与连续性风险的最优垂直保护门限计算[J]. 阳凯,郭承军. 计算机工程. 2017(01)
[3]基于MHSS算法的ARAIM完好性和可用性预测[J]. 吕宗平,倪育德,陈君,刘瑞华,朱金芳. 中国空间科学技术. 2017(01)
[4]粒子群优化粒子滤波的接收机自主完好性监测[J]. 王尔申,曲萍萍,庞涛,蓝晓宇,陈佳美. 北京航空航天大学学报. 2016(12)
[5]GNSS接收机自主完备性监测高级算法的有效性验证[J]. 李彬,吴云,李征航. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(06)
[6]电离层与对流层模型对北斗RAIM可用性的影响分析[J]. 焦卫东,唐志虎,沈笑云. 通信学报. 2015(03)
[7]用于消除缓变伪距偏差的抗差扩展卡尔曼滤波方法[J]. 沙海,田丰,王东会,张国柱,欧钢. 国防科技大学学报. 2014(05)
[8]GNSS组合系统用户完好性监测保护门限算法研究[J]. 杨林,吴德伟,卢虎,毛虎. 电光与控制. 2014(10)
[9]COMPASS与其他GNSS组合导航完好性分析[J]. 徐君毅,杨元喜,李金龙,何海波,郭海荣. 中国科学:地球科学. 2013(10)
[10]高级接收机自主完好性监视的可用性预测[J]. 倪育德,朱金芳. 中国民航大学学报. 2013(04)
博士论文
[1]卫星导航系统高精度处理与完好性监测技术研究[D]. 刘文祥.国防科学技术大学 2011
[2]GNSS接收机自主完备性监测算法研究[D]. 吴云.武汉大学 2009
[3]GPS完善性增强研究[D]. 陈金平.解放军信息工程大学 2001
硕士论文
[1]BDS/GPS组合定位算法研究[D]. 吴刚.太原理工大学 2017
[2]GPS/BD组合导航接收机信息处理算法研究[D]. 岳孝东.沈阳航空航天大学 2017
[3]BDS/GPS组合系统伪距单点定位算法研究[D]. 陈立.南京理工大学 2017
[4]多星座GNSS定位解算算法及评估技术研究[D]. 汪文雯.电子科技大学 2015
[5]GNSS多系统自主完好性监测与信号质量评估技术研究[D]. 肖伟.国防科学技术大学 2014
[6]GNSS完备性监测RAIM算法研究[D]. 孙晓剑.中南大学 2012
[7]接收机自主完好性监测及系统仿真研究[D]. 娄上月.哈尔滨工程大学 2012
[8]GNSS全球导航卫星系统完备性监测体系研究与设计[D]. 郭承军.电子科技大学 2011
本文编号：2973320
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