GNSS自主完好性监测方法研究

发布时间：2019-07-19 08:46

【摘要】：随着人类文明的进步,GNSS全球卫星导航系统已成为海陆空出行的重要空间基础设施。定位精度作为导航系统发展的主要指标已可满足大多数场景下的需求,而GNSS完好性监测技术的发展却滞后于GNSS导航定位技术。当导航系统发生故障时,如若不能及时对用户进行完好性报警,将对用户的生命安全造成严重威胁。因此,从安全性的角度考虑,研究卫星导航系统的完好性具有重要的现实意义。本文以GNSS自主完好性监测为研究课题,对卫星的完好性监测方法和接收机自主完好性监测方法进行深入研究。论文主要工作包括:1、研究了基于星间链路的卫星自主完好性监测方法。阐述了基于星间链路的测距误差模型,结合卡方检验构建了用于卫星自主完好性监测的检验统计量,给出了最小可检测误差的表达式和计算方法。经仿真实验表明:该算法在高斯噪声模型下具有良好的监测性能,且检测性能随星间链路数的增加而提升。2、提出了基于控制图的卫星轨道完好性监测算法。指出了通过对比不同卫星的轨道积分精度进行完好性监测的不足,提出了Shewhart控制图和CUSUM控制图的卫星轨道完好性监测算法,设计了算法的流程,仿真分析了两种控制图算法在不同偏移大小以及偏移速度下的性能,并利用IGU和IGS的实测数据进行了验证。3、研究了单系统与GPS+Galileo组合导航系统的故障检测与识别方法。分析了传统“Snapshot”式RAIM方法在单系统中存在的不足,深入研究了GPS+Galileo组合导航系统的RAIM方法,给出了组合导航系统故障检测与识别的性能分析。仿真结果表明:与单系统相比,组合导航系统在几何精度因子、故障检测与故障识别方面的性能有明显提升。4、开发了RAIM仿真软件。设计了RAIM仿真软件的架构,分析了软件的功能,阐述了软件的处理流程,实现了软件的界面并对软件的可用性进行测试。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN967.1

【参考文献】