卫星导航系统可用性的评估方法及装置制造方法及图纸
Method and device for evaluating availability of satellite navigation system
The invention provides a method and apparatus for usability evaluation of satellite navigation system, receives the satellite in some time before the current time and the current time of the satellite position and clock error, the position coordinates and clock error were obtained by EMD, the satellite at each time the position coordinates of modal components and clock modal components, according to the autoregressive moving average model and random noise sequence parameters, and the preset satellite at each time the position coordinates of modal components and clock mode components preset, were obtained for each satellite in the current moment the next moment the position coordinates of modal components and clock mode components, according to the satellite at the present time the next time the position coordinates of modal components and clock mode components, which can be based on the prediction of acquiring position coordinate modal component of each satellite in the next moment and Clock difference modal components are used to obtain the evaluation results of future satellite navigation system availability.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星导航技术，尤其涉及一种卫星导航系统可用性的评估方法及装置。
技术介绍
高级接收机自主完好性监测(AdvancedReceiverAutonomousIntegrityMonitoring,简称ARAIM)是在接收机自主完好性监测(ReceiverAutonomousIntegrityMonitoring,简称RAIM)的基础上发展而来的。ARAIM可根据接收机接收到的卫星测量数据以及地面完好性支持信息(IntegritySupportMessage,简称ISM)对飞行器在飞行阶段所使用的卫星导航系统的可用性进行评估。当评估结果表明ARAIM不满足飞行器在飞行阶段所需导航性能的完好性要求时，则需要飞行器在该飞行阶段放弃使用卫星导航系统而采用路基导航设备。现有的基于ARAIM的卫星导航系统可用性的评估方法包括以下步骤：根据接收机接收的卫星测量数据以及预设的ISM，分别计算水平保护级(HorizontalProtectionLevel,简称HPL)、垂直保护级(VerticalProtectionLevel,简称VPL)以及有效监测门限(Effect...
【技术保护点】
一种卫星导航系统可用性的评估方法，其特征在于，包括：接收各卫星在各时刻的测量数据，所述测量数据包括卫星的位置坐标和钟差，所述各时刻包括当前时刻及所述当前时刻之前的若干时刻；对所述位置坐标和所述钟差分别进行经验模态分解，获得各卫星在各时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量；根据预设的自回归滑动平均模型和预设的随机噪声序列参数、以及所述各卫星在各时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量，分别获得各卫星在当前时刻的下一时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量；根据所述各卫星在当前时刻的下一时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量以及预设的地面完好性支持信息，分别计算水平保护级、垂直保护级以及有...
【技术特征摘要】
1.一种卫星导航系统可用性的评估方法，其特征在于，包括：接收各卫星在各时刻的测量数据，所述测量数据包括卫星的位置坐标和钟差，所述各时刻包括当前时刻及所述当前时刻之前的若干时刻；对所述位置坐标和所述钟差分别进行经验模态分解，获得各卫星在各时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量；根据预设的自回归滑动平均模型和预设的随机噪声序列参数、以及所述各卫星在各时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量，分别获得各卫星在当前时刻的下一时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量；根据所述各卫星在当前时刻的下一时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量以及预设的地面完好性支持信息，分别计算水平保护级、垂直保护级以及有效监测门限；将所述水平保护级、垂直保护级以及有效监测门限分别与预设的水平保护级阈值、垂直保护级阈值以及有效监测门限阈值进行比对，获取评估结果。2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述对所述位置坐标和所述钟差分别进行经验模态分解，获得各卫星在各时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量，包括：选取任一位置坐标或任一钟差作为待分解参数，并计算所述待分解参数的上下包络线均值；计算所述待分解参数和所述待分解参数的上下包络线均值的差值，获得第一差值分量；计算所述第一差值分量的上下包络线均值；计算所述第一差值分量与所述第一差值分量的上下包络线均值的差值，获得第二差值分量；根据所述第一差值分量和所述第二差值分量的标准差，判断所述第二差值分量是否为本征模函数；若否，则将所述第二差值分量作为待分解参数，返回执行所述计算所述待分解参数的上下包络线均值的步骤；若是，则将所述第二差值分量作为本征模分量记录在与所述待分解参数对应的模态分量列表上；计算所述待分解参数和所述第二差值分量的差值，获取冗余分量；若所述冗余分量为单调函数或所述冗余分量的幅度小于预设的幅度阈值，则将所述模态分量列表的各本征模分量以及所述冗余分量之和作为与所述任一位置坐标或所述任一钟差对应的模态分量，选取下一位置坐标或下一钟差作为待分解参数，直至获得全部位置坐标对应的模态分量和全部钟差对应的模态分量；否则，将所述冗余分量作为所述待分解参数，并返回执行所述计算所述待分解参数的上下包络线均值的步骤。3.根据权利要求2所述的评估方法，其特征在于，根据所述第一差值分量和所述第二差值分量的标准差，判断所述第二差值分量是否为本征模函数，包括：计算所述第二差值分量与所述第一差值分量之差，获得差值；计算所述差值的绝对值的平方与所述第二差值分量的平方之比；若所述平方之比不超出预设的比值区间，则所述第二差值分量为本征模函数；否则，所述第二差值分量不为本征模函数。4.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述根据预设的自回归滑动平均模型和预设的随机噪声序列参数、以及所述各卫星在各时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量，分别获得各卫星在当前时刻的下一时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量，包括：选取任一卫星作为目标卫星；分别计算所述目标卫星在各时刻的各位置坐标模态分量与预设的时间序列的乘积，对各乘积求和并获得第一乘积之和；将所述第一乘积之和与随机噪声序列参数之和作为所述目标卫星在当前时刻的下一时刻的位置坐标模态分量；分别计算所述目标卫星在各时刻的各钟差模态分量与预设的时间序列的乘积，对各乘积求和并获得第二乘积之和；将所述第二乘积之和与随机噪声序列参数之和为所述目标卫星在当前时刻的下一时刻的钟差模态分量；选取下一卫星作为目标卫星，直至获取全部卫星在当前时刻的下一时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量。5.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，在所述根据所述各卫星在当前时刻的下一时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量以及预设的地面完好性支持信息，分别计算水平保护级、垂直保护级以及有效监测门限之前，还包括：根据各卫星在各时刻的测量数据计算各卫星在各时刻的用户误差，并利用概率约束模型确定所述用户误差与各卫星的仰角之间的对应关系；相应的，所述根据所述各卫星在当前时刻的下一时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量以及预设的地面完好性支持信息，计算垂直保护级，包括：根据所述各卫星在当前时...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱衍波，王志鹏，邵伟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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