發(fā)布時(shí)間：2020-01-26 02:25

【摘要】：隨著GNSS系統(tǒng)的快速發(fā)展,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已具備作為主要的導(dǎo)航手段應(yīng)用到民用航空領(lǐng)域的條件。航空導(dǎo)航的高精度、高安全性和高可靠性特點(diǎn),對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)的完好性提出了很高的要求。接收機(jī)自主完好性監(jiān)測(cè)RAIM技術(shù)是不依賴外部系統(tǒng)且能及時(shí)為用戶提供導(dǎo)航完好性監(jiān)測(cè)的方法,目前對(duì)其的研究主要集中在采用最小二乘法和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)理論來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求的完好性。為解決粗差本身對(duì)最小二乘法和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)值的干擾造成的誤判,本文采用了穩(wěn)健估計(jì)中的M估計(jì)方法構(gòu)建了RAIM相關(guān)算法。主要開(kāi)展了如下研究:1)運(yùn)用M估計(jì)的抗差特性,設(shè)計(jì)了基于M估計(jì)的RAIM粗差探測(cè)和剔除算法,并采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行粗差探測(cè)實(shí)驗(yàn),運(yùn)用常見(jiàn)的幾種M估計(jì)方法,L1范估計(jì),和極大似然估計(jì),Huber法,IGGⅢ法進(jìn)行了不同大小的單粗差、雙粗差及三粗差的探測(cè)和剔除實(shí)驗(yàn),分析了M估計(jì)方法的性能和可用性。驗(yàn)證得M估計(jì)的粗差定位性能顯著優(yōu)于最小二乘法,尤其L1范估計(jì)方法及和極大似然估計(jì)方法可明顯提升粗差探測(cè)和剔除的成功率。2)設(shè)計(jì)了新的HPL和VPL算法來(lái)對(duì)L1范估計(jì)后的結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。提出了基于L1范估計(jì)最小可探測(cè)偏差MDB的水平和垂直保護(hù)水平算法,并采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)SLOPE法與L1范估計(jì)的MDB法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和分析。基于偏差完好性風(fēng)險(xiǎn)算法設(shè)計(jì)了基于L1范估計(jì)的位置域及偽距域的協(xié)方差矩陣的保護(hù)水平算法MMS算法,并采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)MMS算法和MHSS算法進(jìn)行對(duì)比和分析。驗(yàn)證可得,根據(jù)L1范估計(jì)MDB方法和MMS方法所獲得的VPL可實(shí)現(xiàn)對(duì)VPE的完全保護(hù)。MDB方法的HPL和VPL計(jì)算結(jié)果相對(duì)于傳統(tǒng)SLOPE方法均有一定程度的提升,MMS方法的HPL和VPL相對(duì)于MHSS方法也有一定程度的提升。3)對(duì)BDS14在服務(wù)區(qū)域內(nèi)的基本性能進(jìn)行了分析;對(duì)BDS系統(tǒng)中不同類型的衛(wèi)星出現(xiàn)故障對(duì)RAIM性能的影響進(jìn)行分析;對(duì)GPS、BDS、GLONASS和Galileo星座進(jìn)行仿真,采用本文提出的基于L1范估計(jì)的MMS算法,對(duì)BDS、GPS、GLONASS、Galileo系統(tǒng)單系統(tǒng)及多系統(tǒng)組合時(shí),在單粗差和多粗差(2個(gè)或3個(gè))假設(shè)時(shí)的95%VPL進(jìn)行計(jì)算,與不同航行階段的VPA要求進(jìn)行對(duì)比,從而進(jìn)行導(dǎo)航系統(tǒng)的全球可用性分析。分析可得,在衛(wèi)星精度相當(dāng)?shù)那闆r下,衛(wèi)星數(shù)的增多可降低VPL值,增加RAIM系統(tǒng)的可用性;但當(dāng)衛(wèi)星精度有差異時(shí),低精度衛(wèi)星的加入會(huì)增大VPL,降低系統(tǒng)可用性。當(dāng)故障數(shù)增加時(shí),RAIM的可用性將不同程度的降低,但衛(wèi)星幾何結(jié)構(gòu)和衛(wèi)星軌道和鐘差的標(biāo)準(zhǔn)差相對(duì)于粗差個(gè)數(shù),對(duì)于RAIM的垂直可用性影響更大。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P228.4

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5 張U，

本文編號(hào)：2573178