【摘要】：全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite Systems,GNSS)已經(jīng)在軍民各個領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大的作用,高精度的定位性能已能夠滿足大部分用戶的需求。但GNSS信號的固有脆弱性,使得其偽距和載波相位觀測值易受衛(wèi)星、地面控制、外界環(huán)境等因素影響而產(chǎn)生異常偏差,因此GNSS定位性能的可靠性,或者稱完好性,已經(jīng)成為民用航空等生命安全領(lǐng)域所關(guān)心的重要指標(biāo)。本文主要研究探討了用戶級完好性監(jiān)測的理論與方法,包括接收機自主完好性監(jiān)測(Receiver Autonomous Integrity Monitoring,RAIM)與增強型接收機自主完好性監(jiān)測(Advanced RAIM),并通過實測數(shù)據(jù)和仿真對算法有效性進行了評估驗證。在此基礎(chǔ)之上,分析了RAIM算法和ARAIM算法的部分缺陷,對其進行優(yōu)化與改進。本文開展的主要工作和取得的成果如下:1、提出了一種結(jié)合載波相位平滑偽距算法的RAIM小故障探測新策略。針對傳統(tǒng)RAIM算法難以探測小故障的缺點,在周跳只探測不修復(fù)的前提下,提出了一種結(jié)合載波相位平滑偽距算法的RAIM小故障探測新策略,解決了Hatch平滑初始階段衛(wèi)星故障時濾波失效的問題。同時,基于定位解的單位權(quán)中誤差變化,采用選星迭代的方式剔除定位性能差的衛(wèi)星,與RAIM算法共同進行故障探測與識別。2、采用一種完好性支持信息(Integrity Support Message,ISM)參數(shù)差異化假設(shè)策略,對北斗(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)系統(tǒng)ARAIM在亞太地區(qū)200英尺高度以下的垂直引導(dǎo)(Localizer Performance with Vertical guidance down to 200 feet service,LPV-200)性能進行了評估。針對BDS的異構(gòu)特性,通過假設(shè)不同的ISM參數(shù)來對地面測站和亞太地區(qū)的ARAIM可用性和完好性進行評估。然后,比較GPS/BDS和GPS/GLONASS組合的ARAIM性能,以分析BDS在亞太地區(qū)的完好性、可用性性能及其星座貢獻。最后,分析了BD-3新衛(wèi)星的使用對BDS星座ARAIM性能的改善情況。3、分析了星座寬故障(Wide-Fault)模式對Multi-GNSS ARAIM用戶性能造成的影響。針對雙頻多模GNSS組合后用戶冗余觀測資源極大增加,幾何強度極大改善,雙頻組合消除電離層延遲等機遇,采用實測數(shù)據(jù)驗證ARAIM從單星座到多星座組合后的性能改善趨勢;然后介紹了星座寬故障威脅模式,并著重分析了當(dāng)前Multi-GNSS ARAIM在世界范圍內(nèi)LPV-200仿真性能。4、研究了一種適用于ARAIM用戶的選星方法,對Multi-GNSS ARAIM進行子集優(yōu)化。針對Multi-GNSS組合時多元假設(shè)解分離(Multiple Hypothesis Solution Separation,MHSS)ARAIM測試子集過多、計算量過大的缺陷,提出一種適用于ARAIM用戶的、基于ISM參數(shù)的選星方法,比較了該算法和常規(guī)快速選星方法應(yīng)用于ARAIM的性能及效率,驗證了所提方法的有效性。
【圖文】：

導(dǎo)航四性的關(guān)系與層次結(jié)構(gòu)

飛機進近過程
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P228.4

【參考文獻】

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本文編號：2667491