基于星间链路支持的导航卫星自主完好性监测设计仿真

针对导航卫星在区域完好性监测网可视弧段之外难以实现基于地面监测站的系统级完好性监测问题,提出一种基于星间链路辅助支持的导航卫星自主完好性监测方法。该方法通过利用星间组合观测值,分离星钟误差和星历误差,采用基于平稳时间序列的非稳态异常检测算法对导航卫星星载原子钟相位抖动及频率的异常漂移进行监测;采用基于轨道先验信息的非中心化开方分布异常检测算法对轨道异常机动进行监测,并利用星间链路组合观测量对卫星自主完好性监测及其对全球用户完好性性能的提升作用开展仿真分析与研究。仿真计算结果表明:该方法可以在地面监测网不可视弧度内有效减小空间段卫星部分的故障漏检概率以及系统完好性风险,缩短完好性告警时间,提高全球卫星导航系统的完好性服务水平。     

SBAS与Galileo系统完好性的比较研究

介绍了空基增强系统完好性的算法，包括用户差分距离误差的检验和格网点电离层误差的检验。在此基础上阐述了Galileo完好性的基本概念，SISA、SISE、和IF的生成方法。对两系统中相似的概念作了比较，并用GPS数据模拟了矢量SISE的分布。     

非正态分布假设下的完好性阈值计算与分析

引入"概率包络"概念,从分析复杂多路径误差的概率分布入手,推导了两种非高斯分布的多路径误差概率分布模型,改进了两种基于污染正态分布的完好性阈值计算方法,并分别在伪距域和定位域对非高斯误差分布模型进行高斯概率包络分析,计算相应的均方差膨胀因子,从理论上体现了完好性阈值计算方法的严密性和有效性。仿真计算结果表明,两种改进的完好性阈值计算结果都能够对污染正态分布误差模型实现高斯概率包络,但第一种改进方法计算结果相对比较保守,第二种改进方法计算结果更加优化。     

基于加权奇偶矢量的伪卫星辅助北斗定位完好性监测算法

伪卫星能够为导航星座提供额外的观测信号,利用冗余观测量将帮助用户自主完成故障的检测与识别,在部分卫星星座几何分布不良的情况下,仍能获得基本的导航服务。本文针对伪卫星参与定位下的接收机自主完好性问题展开了研究,分析了伪卫星辅助北斗定位模式下的完好性监测算法,给出了相应的故障检测识别算法及用户误差保护级计算方法,分析了相应配置下的算法性能,有效降低了故障检测概率和系统完好性保护级xPL。     

SBAS星历改正数及UDRE参数生成算法分析

星基增强系统(satellite based augmentation system,SBAS)通过地球同步轨道卫星实时播发导航卫星星历改正数和完好性参数,以提升用户定位精度和完好性.采用最小方差法解算GPS星历改正数,利用卡方统计进行改正数完好性检核,并依据星历改正数方差-协方差信息计算SBAS用户差分距离误差(us...     

基于星间链路的完好性参数SISMA计算方法

地基完好性监测是利用四个或四个以上的精确坐标的监测站对卫星进行监测,计算其星历及星钟误差。该方法需满足四重以上监测站覆盖条件,对于自主导航和区域布站的导航系统不能实现导航卫星的全弧段完好性监测。对于不满足上述覆盖条件的卫星,采用基于星间链路的监测方法,利用四个或四个以上的具有一定坐标误差的卫星对该卫星进行监测。通过星历数据和星间测距数据计算SISMA,从而进行导航卫星全弧段的完好性监测。     

GALILEO系统在中国区域内的完好性分析

完善的完好性是伽利略卫星导航系统(Galileo)的重要特征之一,主要分析了Galileo系统在中国地区的完好性性能。简要介绍了Galileo系统,在此基础上利用仿真数据,分别从不同高度截止角、不同伪距误差和不同测站点等三个方面对Galileo系统在中国地区的完好性的影响进行了比较和分析,并得出有益的结论。     

伽利略系统的完好性

导航系统的完好性体现了系统在不能用于导航时为用户提供及时、有效告警信息的能力,是导航系统的重要指标之一。本文介绍了伽利略（Galileo）系统完好性的概念、实施方法,并分析比较了空间信号精度（Signalin Space Accuracy-SISA）和用户距离精度（User Range Accuracy-URA）、用户差分距离误差（User Differential Range Error-UDRE）等概念的异同。     

基于RTCA标准的WAAS和EGNOS广播星历差分完好性服务性能研究

为了提高GPS卫星导航系统服务性能,很多国家和地区建立了独立的星基增强系统(SBAS),通过提供广播星历差分与完好性增强信息,满足高精度高完好性用户使用需求。本文介绍了美国WAAS和欧洲EGNOS等星基增强系统的广播星历差分完好性信息电文编码格式,并对实际星基增强系统的广播星历差分与完好性电文进行解析。由于不同的星基增强系统采用的信息处理模式不同,针对WAAS和EGNOS两个不同地区建立的星基增强系统,对广播星历差分慢变改正／快变改正的变化特征进行了比较分析。研究了星基增强系统广播星历差分完好性信息用户使用算法,基于国际GNSS服务组织(IGS)提供的GPS实测数据,对WAAS系统和EGNOS系统的广播星历差分服务精度和完好性性能进行了对比分析。结果表明,WAAS系统的伪距单点定位精度约为1.2 m, EGNOS系统的伪距单点定位精度约为1.8 m,与GPS基本导航服务相比,伪距单点定位精度可提高约22％和16％。两个星基增强系统利用完好性电文计算的完好性保护限值大致相当,均在16 m以内,能够对定位误差进行包络。      

GPS动态导航接收机自主完好性监测算法

针对目前GPS接收机自主完好性监测方法受到许多假设的制约这一问题,该文根据已有的导航系统可靠性研究,基于非理想故障模式以及故障分布参数的不确定性,利用先验概率模型对卫星和接收机异常建模;采用该模型,建立了基于误警率及漏检率的最小风险代价任意目标函数,以对残差统计量分析进而优化选取阈值;最后对快照接收机自主完好性监测法以及利用贝叶斯更新得到后验故障概率的多步完好性监测算法进行分析,具有一定的参考意义,多步算法将会进一步丰富GPS完好性结构。仿真实验结果表明,在每个几何条件下用反复试验法可进行阈值的搜索,达到比传统接收机自主完好性监测方法更好的效果。     

一元有界p范分布的参数自适应估计

根据实际观测误差的有界性，得到了有界误差分布的一般模式，讨论了此分布的数学期望、方差和特征函数等数字特征，得到了极大似然估计方程。模拟算例的结果表明，有界p范分布参数估计的结果优于无界p范分布极大似然估计的结果。     

北斗/GPS海上实时PPP完好性监测及性能分析

实时精密单点定位(PPP)是一种经济高效的高精度海上定位技术。随着海上精密作业深入发展,除定位精度外,对于海上高精度位置服务的可靠性要求不断提高。精密单点定位完好性监测是海上精密作业高精度定位的可靠性保障。为此,通过构建接收机端高级自主完好性监测算法,建立严格完好性保障的海上精密单点定位误差界限,保障了海上多重干扰条件下的高精度定位可靠性性能。本文依托南海某DP动力定位钻井平台开展远海钻井作业,实测结果表明,北斗/GPS PPP收敛定位精度可达10 cm,危险误导信息概率满足10^-7水平,连续性风险概率满足10^-6水平。     

地面激光扫描球形标靶的球心误差研究

分析了球形标靶的特点,通过激光雷达方程描述了球心误差的产生过程和性质,研究统计了球心误差随激光入射方向的分布,采取多项式拟合和模拟球面的方法确定了球心位置和误差大小。实测数据验证了球心误差的系统性特点,并提出削弱球心误差的方法。     

FJCORS参考站的选址与试验数据分析

根据FJCORS设计技术指标,详细讨论参考站选址的相关技术问题,同时对站址点位环境进行了数据测试,并对测试数据的多路径误差和数据完好性等进行了质量分析,测试结果表明满足FJCORS参考站选址的技术要求。     

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。     

两种GNSS完好性监测系统的比较

对卫星导航系统完好性监测功能进行了分析定义,讨论了影响完好性的主要因素,介绍了两种主流的完好性检测系统。通过对两种完好性监测系统的研究,分析了两系统中使用的基本原理和流程。     

格网点电离层垂直改正误差分析及其改进算法研究

格网点电离层垂直改正误差（GIVE）是对格网点电离层垂直误差的估计,该值如估计过小则会影响系统完好性,如估计过大则会影响系统可用性,一般以一定概率的置信上限表示。提出了一种格网点电离层垂直改正误差的改进算法,该算法在保证一定风险概率的条件下使得估值更加接近真实值,提高了系统的可用性。实测数据分析表明：该算法实用有效。     

卫星自主完好性监测技术

介绍了卫星导航定位系统完好性监测的主要技术手段,阐述了完好性监测技术对卫星导航定位系统的作用和影响.针对卫星自主完好性监测的性能需求和地基完好性监测的技术现状,参考国外最新卫星载荷情况,提出了通过接收卫星导航信号旁后瓣能量进行卫星自主完好性监测的实现方案.通过技术分析,得出了该方案是经济可行的结论.提出了我国卫星导航定位系统建设应具备或应具有扩展卫星自主完好性监测能力的建议.     

广域实时精密定位技术与示范系统完好性监测结构设计

对广域实时精密定位技术与示范系统进行了介绍,并对系统中完好性监测功能进行了定义。通过对完好性监测体系结构的研究,分析了本系统中完好性监测的基本流程。最后提出了广域实时精密定位技术与示范系统中,完好性监测功能的基本结构设计方案。     

卫星自主完好性监测技术

介绍了卫星导航定位系统完好性监测的主要技术手段,阐述了完好性监测技术对卫星导航定位系统的作用和影响.针对卫星自主完好性监测的性能需求和地基完好性监测的技术现状,参考国外最新卫星载荷情况,提出了通过接收卫星导航信号旁后瓣能量进行卫星自主完好性监测的实现方案.通过技术分析,得出了该方案是经济可行的结论.提出了我国卫星导航定位系统建设应具备或应具有扩展卫星自主完好性监测能力的建议.