卫星多故障探测和识别的独立分量分析法

鉴于独立分量对异常值具有较强的敏感性,提出了基于独立分量分析(ICA)的伪距多变量时间序列异常值探测算法,并且利用契比雪夫不等式给出了异常值探测的阈值,引入时间序列干预模型估计了潜在故障扰动的大小,根据3σ准则确定出故障星的位置。根据RAIM的实时性要求,采用滑动窗口的思想对上述批处理探测算法进行改造,本文提出了一种卫星多故障在线探测和识别的新算法,并给出了新RAIM算法的实施流程。利用5个iGMAS北斗监测站的民用观测数据对新算法进行验证,试验分析结果表明,新算法对于卫星多故障的实时处理具有较好的效果,且其故障正确探测率优于以往的RANCO方法。     

改进的Hatch滤波平滑算法及RAIM性能分析

在比较不同Hatch滤波定权方法的基础上,提出了一种基于改正数、验后单位权中误差和卫星高度角适应权因子的Hatch滤波改进算法,该算法精度较高、具有一定的抗差性,能够解决基于高度角的Hatch滤波在高高度角卫星发生周跳时滤波不平滑的问题。实验结果表明,改进的Hatch滤波平滑算法的精度优于传统的Hatch滤波和基于高度角的Hatch滤波,有良好的伪距修复效果。当存在伪距偏差时,改进的Hatch滤波能够提高滑动开窗RAIM的可用性。     

基于定位误差估计减少RAIM误警的方法

在GPS接收机自主完好性监测（RAIM）中，卫星出现伪距偏差可能导致检测量超限而实际定位误差不超限的误警。我们提出一种减少误警的方法，该方法是在检测和识别故障后，估计定位误差并将其与误差告警限值比较。用一组实测GPS星历数据进行仿真试验，试验结果表明，这种方法减少误警的能力和伪距偏差有关。当伪距偏差较小时此方法的误警率小于传统RAIM算法，当伪距偏差较大时和传统RAIM算法的误警率相当。     

基于B值的Sigma完好性监测算法

提出了两种基于B值的异常监测算法。基于B值σ开方监测算法是在时域开窗求平方和构造检验量;而基于B值σ累积和监测算法是对B值标准化之后求累积和构造检验量,通过将检验量与限值比较判定是否有异常发生。仿真计算结果表明,基于B值开方监测算法和基于B值累计和监测算法均能够有效地监测伪距差分改正数的异常误差。     

基于B值的Sigma完好性监测算法

提出了两种基于B值的异常监测算法.基于B值σ开方监测算法是在时域开窗求平方和构造检验量;而基于B值σ累积和监测算法是对B值标准化之后求累积和构造检验量,通过将检验量与限值比较判定是否有异常发生.仿真计算结果表明,基于B值开方监测算法和基于B值累计和监测算法均能够有效地监测伪距差分改正数的异常误差.     

接收机自主完好性监测的算法分析

RAIM技术在接收机端实现卫星完好性监测,因此,监测算法的原理、正确性和灵敏度值得分析与研究。文中给出了RAIM故障检测和识别的数学模型,同时给出了两者的完好性保证算法。对告警门限值、误警率、漏检率之间的关系进行了较为全面的分析,分析了故障检测和故障识别功能与误警率、漏检率之间的关系。分析结果表明:可视卫星数相同时,误警概率越低,FD和FI的精度越低;误警概率相同时,可视卫星数越多,FD的灵敏度越高,FI的灵敏度越低;RAIM可用性一定时,同时满足低漏检率和低误警率是不可能的。     

Etvs效应改正中航速、航向角计算方法研究

Etvs效应是影响海洋重力测量精度的主要误差之一,为了减小由定位误差所引起的Etvs效应改正误差,本文基于对常用的直接差分算法进行分析,提出了测线滑动拟合算法。理论研究和实例计算结果表明以测线滑动拟合算法求定航速、航向角比通常采用的直接差分算法使Etvs效应改正精度明显提高。     

非视距环境下基于PSO-SVM和RAIM的UWB定位方法

针对室内定位过程中超宽带(UWB)信号容易受到非视距(NLOS)环境的影响从而降低定位的精度和稳定性的问题，该文提出了基于粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)和自主完好性监测(RAIM)的误差识别算法，通过粒子群优化(PSO)算法对支持向量机(SVM)模型参数进行优化，将优化后的支持向量机模型用于UWB NLOS信号的识别，并利用自主完好性监测算法将异常的UWB测距值剔除。实验结果表明，该文算法能够对NLOS信号进行准确的识别，并有效提升了NLOS环境下UWB定位的精度及稳定性，平面定位误差可控制在0.26 m以内，东、北方向的均方根误差分别为0.09、0.11 m。     

GPS接收机基于奇偶矢量的RAIM算法研究

RAIM是指用户接收机利用多余观测量为定位解自主地提供完善性监测,其基本功能包括故障检测（FD）及故障排除（FE）两个部分。文中对基于奇偶矢量法的GPS接收机自主完善性监测（RAIM）算法进行分析与研究,并以具体数据为例,对该算法进行验证分析。     

GPS和Galileo系统下RAIM算法可用性分析

介绍了RAIM算法中故障检测及其完好性保证的原理,采用STK仿真得到GPS和Galileo系统的卫星坐标及中国区域内的格网点坐标,结合航空用户对完好性需求,比较了GPS和Galileo系统下、不同类型导航性能需求的RAIM算法的可用性结果,分析了截止高度角、可视卫星数对故障检测可用性的影响.结果表明:当截止高度角越低、可视卫星数越多,故障检测的可用性越高;相同截止高度角条件时,Galileo系统下的RAIM可用性要高于GPS系统;单一的GPS导航系统难以满足垂直引导进近和精密进近等高等级的航空需求.