發(fā)布時(shí)間：2020-05-16 23:08

【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(gè)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(hào)的固有脆弱性,使得其偽距和載波相位觀測(cè)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(jí)完好性監(jiān)測(cè)的理論與方法,包括接收機(jī)自主完好性監(jiān)測(cè)(Receiver Autonomous Integrity Monitoring,RAIM)與增強(qiáng)型接收機(jī)自主完好性監(jiān)測(cè)(Advanced RAIM),并通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和仿真對(duì)算法有效性進(jìn)行了評(píng)估驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)之上,分析了RAIM算法和ARAIM算法的部分缺陷,對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。本文開(kāi)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(cè)新策略。針對(duì)傳統(tǒng)RAIM算法難以探測(cè)小故障的缺點(diǎn),在周跳只探測(cè)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(cè)新策略,解決了Hatch平滑初始階段衛(wèi)星故障時(shí)濾波失效的問(wèn)題。同時(shí),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(jìn)行故障探測(cè)與識(shí)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(duì)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(jìn)行了評(píng)估。針對(duì)BDS的異構(gòu)特性,通過(guò)假設(shè)不同的ISM參數(shù)來(lái)對(duì)地面測(cè)站和亞太地區(qū)的ARAIM可用性和完好性進(jìn)行評(píng)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(xiàn)。最后,分析了BD-3新衛(wèi)星的使用對(duì)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(duì)Multi-GNSS ARAIM用戶性能造成的影響。針對(duì)雙頻多模GNSS組合后用戶冗余觀測(cè)資源極大增加,幾何強(qiáng)度極大改善,雙頻組合消除電離層延遲等機(jī)遇,采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證ARAIM從單星座到多星座組合后的性能改善趨勢(shì);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(duì)Multi-GNSS ARAIM進(jìn)行子集優(yōu)化。針對(duì)Multi-GNSS組合時(shí)多元假設(shè)解分離(Multiple Hypothesis Solution Separation,MHSS)ARAIM測(cè)試子集過(guò)多、計(jì)算量過(guò)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(yàn)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(jī)進(jìn)近過(guò)程
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P228.4

【參考文獻(xiàn)】

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