本文關(guān)鍵詞：GNSS接收機自主完好性監(jiān)測技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： GNSS RAIM 微小故障檢測 雙星故障 多故障識別 可用性

【摘要】：近年來,隨著全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)在世界范圍各個不同領(lǐng)域的應用和發(fā)展,使得衛(wèi)星定位導航技術(shù)的研究有了長足的進步,已經(jīng)可以滿足絕大部分用戶的精度需求。但對于一些涉及生命安全的公共運輸行業(yè),特別是民用航空領(lǐng)域,衛(wèi)星導航系統(tǒng)的完好性有著比精度更加重要的意義和研究價值。因此,本文針對用戶在不同條件下對完好性的要求,對接收機自主完好性監(jiān)測技術(shù)展開研究,主要研究內(nèi)容如下:論文首先介紹了接收機自主完好性監(jiān)測的研究背景和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,然后在觀測模型的基礎(chǔ)上推導和實現(xiàn)了基于最小二乘殘差的RAIM算法和奇偶矢量RAIM算法,并對這兩種算法的等效性進行了證明。其次,針對高精度用戶需求,研究了基于奇偶矢量法的微小緩變故障檢測問題,提出通過構(gòu)造多歷元累加統(tǒng)計檢驗量,結(jié)合殘差信息與時域信息,對微小緩變故障進行檢測,顯著提高了檢測效果,并將其與傳統(tǒng)RAIM結(jié)合,使其克服對突變故障的不敏感性;接著研究了針對雙星故障的RAIM算法,通過故障特征平面將兩個故障矢量與奇偶矢量建立聯(lián)系,對雙星故障的識別性能有很大的改善。然后,論文研究了BDS/GPS/GLONASS組合導航系統(tǒng)需要解決的問題,并在此基礎(chǔ)上,對可以兼容單故障和多故障的隨機搜索RAIM算法進行了深入的研究,使用隨機選星和門限優(yōu)化的方法進行改進,在不嚴重影響計算量的條件下有效地提高了算法的對單多星故障的識別性能。最后,通過分析傳統(tǒng)RAIM可用性算法的保守性原因,采用基于MHSS的可用性算法,直接計算滿足風險要求的保護限值,采用動態(tài)分配完好性風險和連續(xù)性風險的方法來提高RAIM的可用性,并進一步推導了實時和分時的動態(tài)分配優(yōu)化算法,仿真實驗表明該改進算法的可用性明顯提高。
【關(guān)鍵詞】：GNSS RAIM 微小故障檢測 雙星故障 多故障識別 可用性
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN967.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 課題背景及意義12-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述14-16
• 1.3 本文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排16-18
• 第二章 接收機自主完好性監(jiān)測基本方法及實現(xiàn)18-33
• 2.1 完好性定義及其性能指標18-20
• 2.1.1 完好性基本概念18-19
• 2.1.2 系統(tǒng)級信息19
• 2.1.3 導航所需性能指標19-20
• 2.1.4 觀測模型的選取20
• 2.2 RAIM算法原理及流程20-21
• 2.3 基于殘差的快照RAIM算法21-29
• 2.3.1 最小二乘殘差RAIM算法21-26
• 2.3.2 基于奇偶空間矢量的RAIM算法26-29
• 2.4 基于最小二乘殘差與奇偶矢量的快照RAIM算法比較29-30
• 2.5 快照RAIM算法仿真和比較分析30-31
• 2.6 本章小結(jié)31-33
• 第三章 基于奇偶矢量思想的改進RAIM算法研究33-46
• 3.1 引言33
• 3.2 傳統(tǒng)故障識別算法存在的不足33-34
• 3.2.1 微小慢變故障檢測方面的不足33
• 3.2.2 多星故障識別方面的不足33-34
• 3.3 基于奇偶矢量法的緩變故障RAIM算法34-39
• 3.3.1 算法核心思想34
• 3.3.2 改進的累加奇偶矢量RAIM算法34-37
• 3.3.3 算法仿真與分析37-39
• 3.4 基于奇偶矢量的雙故障RAIM算法39-45
• 3.4.1 改進的奇偶矢量算法原理40-44
• 3.4.2 算法仿真與分析44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 基于多星座組合系統(tǒng)的RAIM算法研究46-61
• 4.1 引言46
• 4.2 多星座組合導航系統(tǒng)RAIM46-50
• 4.2.1 多星座系統(tǒng)的時間差異及統(tǒng)一46-47
• 4.2.2 多星座系統(tǒng)的空間差異及統(tǒng)一47-48
• 4.2.3 多星座系統(tǒng)組合方案48
• 4.2.4 單星座RAIM算法在多星座組合系統(tǒng)下的實現(xiàn)48-50
• 4.3 基于隨機搜索的多故障檢測與識別RAIM算法50-52
• 4.3.1 算法核心思想50
• 4.3.2 隨機搜索算法原理50-52
• 4.4 改進的隨機搜索RAIM算法研究52-57
• 4.4.1 隨機搜索的隨機選星算法53-54
• 4.4.2 隨機搜索的故障識別算法54-56
• 4.4.3 算法改進前后的比較56-57
• 4.5 算法仿真結(jié)果與分析57-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 第五章 基于動態(tài)分配的RAIM可用性算法研究61-78
• 5.1 引言61
• 5.2 傳統(tǒng)可用性判定方法研究61-62
• 5.3 基于MHSS的RAIM算法62-65
• 5.3.1 故障模型概述62-63
• 5.3.2 定位誤差模型63-64
• 5.3.3 MHSS算法原理64-65
• 5.4 基于MHSS的RAIM可用性優(yōu)化算法65-72
• 5.4.1 動態(tài)分配原理65-68
• 5.4.2 完好性和連續(xù)性風險的實時動態(tài)分配優(yōu)化算法68-70
• 5.4.3 完好性和連續(xù)性風險的分時動態(tài)分配優(yōu)化算法70-72
• 5.5 算法仿真比較與分析72-77
• 5.6 本章小結(jié)77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 本文主要研究內(nèi)容總結(jié)78-79
• 6.2 后續(xù)工作展望79-80
• 參考文獻80-84
• 致謝84-85
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉云朋;尹瀟;樓立志;;高度角信噪比聯(lián)合隨機模型的抗差GPS/COMPASS實時差分定位算法分析[J];大地測量與地球動力學;2014年04期

2 徐君毅;楊元喜;李金龍;何海波;郭海榮;;COMPASS與其他GNSS組合導航完好性分析[J];中國科學:地球科學;2013年10期

3 倪育德;朱金芳;;高級接收機自主完好性監(jiān)視的可用性預測[J];中國民航大學學報;2013年04期

4 鐘麗娜;劉建業(yè);李榮冰;王融;;基于LSSVM的慣性/衛(wèi)星緊組合導航系統(tǒng)緩變故障檢測方法[J];中國慣性技術(shù)學報;2012年06期

5 孫淑光;;基于極大似然比的多故障衛(wèi)星完好性檢測[J];中國慣性技術(shù)學報;2011年03期

6 李國重;李建文;李軍正;歸慶明;;基于圓概率誤差的RAIM可用性算法研究[J];武漢大學學報(信息科學版);2011年04期

7 趙琳;李亮;程建華;婁上月;;用于識別雙星故障的RAIM算法[J];北京航空航天大學學報;2010年11期

8 張強;張曉林;常嘯鳴;;用于衛(wèi)星導航多星故障識別的新方法[J];航空學報;2008年05期

9 韓虹;張立新;;衛(wèi)星導航系統(tǒng)的導航性能及信號完好性監(jiān)測方法[J];空間電子技術(shù);2007年04期

10 郭樹人;王永超;;多星座組合導航系統(tǒng)自主完好性監(jiān)測方法研究[J];遙測遙控;2007年03期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 蘇先禮;GNSS完好性監(jiān)測體系及輔助性能增強技術(shù)研究[D];上海交通大學;2013年

2 胡志剛;北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)性能評估理論與試驗驗證[D];武漢大學;2013年

3 楊傳森;衛(wèi)星導航用戶端自主完好性監(jiān)測理論問題研究[D];南京航空航天大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 任周豐;GPS雙頻解算關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學;2012年

2 郭承軍;GNSS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)完備性監(jiān)測體系研究與設(shè)計[D];電子科技大學;2011年

3 吳清波;多系統(tǒng)衛(wèi)星導航兼容接收機關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學技術(shù)大學;2011年

4 李靖宇;組合導航系統(tǒng)完好性技術(shù)研究[D];南京航空航天大學;2009年

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本文編號：967744