為解決某些衛(wèi)星在故障檢測算法中不敏感的問題,提出了衛(wèi)星斜率加權(quán)的最小二乘算法。該方法從理論上推導(dǎo)出衛(wèi)星特征斜率的表達(dá)式,根據(jù)特征斜率大小構(gòu)建斜率加權(quán)矩陣,對特征斜率較小的衛(wèi)星加以更大的權(quán)重。構(gòu)造出斜率加權(quán)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量,通過比較新的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量與檢測門限,實(shí)現(xiàn)對衛(wèi)星的故障檢測。結(jié)合真實(shí)數(shù)據(jù)對該方法進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明:基于斜率加權(quán)的最小二乘RAIM算法的故障檢測率優(yōu)于最小二乘RAIM算法。 

【文章來源】：電光與控制. 2020,27(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

RAIM監(jiān)測結(jié)果示意圖

從該時(shí)刻起,分別在每顆星的偽距上每秒均勻地增加偽距誤差值,持續(xù)仿真600 s,計(jì)算出不同衛(wèi)星隨著偽距增加,仿真時(shí)間與垂直定位誤差之間的關(guān)系,8條衛(wèi)星誤差曲線如圖2所示。由圖2可以看出,G05號星的特征斜率是最大的,同時(shí)該衛(wèi)星的垂直定位誤差曲線也是最高的;G09號星的特征斜率最小,同時(shí)該衛(wèi)星的垂直定位誤差曲線也是最低的。衛(wèi)星特征斜率大小的順序與圖2中垂直定位誤差高低的順序一致。

為了驗(yàn)證算法的檢測性能,從04:00:00開始進(jìn)行仿真600 s,在600 s內(nèi)仰角大于10°的可見星共有8顆,如表1所示。首先選擇特征斜率中等的G12號星,在 200～400 s內(nèi)人為地對G12號星加入25 m的偽距偏差,并分別利用斜率加權(quán)RAIM算法以及最小二乘RAIM算法進(jìn)行故障檢測。圖3為監(jiān)測結(jié)果散點(diǎn)圖。由圖3可看出,未加故障時(shí)最小二乘RAIM以及斜率加權(quán)RAIM均在正常區(qū)域,當(dāng)在偽距上加入25 m的偏差后,最小二乘RAIM分布散點(diǎn)圖中約有一半在檢測門限的左側(cè),表示此時(shí)沒有檢測出故障。當(dāng)使用斜率加權(quán)RAIM后,由于衛(wèi)星斜率越小,其加的權(quán)重也就越大,因此,經(jīng)過斜率加權(quán)后會(huì)使特征斜率較小的衛(wèi)星檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量相應(yīng)增加,使同一衛(wèi)星的分布散點(diǎn)圖有向右平移的趨勢,遠(yuǎn)離圖1所示的漏檢區(qū)域。此時(shí)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量均高于檢測門限,在加入故障后可以進(jìn)行告警,提高了RAIM算法的可用性。


本文編號：3308861