System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种适用于船载移动平台的完好性监测方法技术_技高网

一种适用于船载移动平台的完好性监测方法技术

技术编号:40125980 阅读:8 留言:0更新日期:2024-01-23 21:23
本发明专利技术公开了一种适用于船载移动平台的完好性监测方法,属于完好性监测技术领域。本发明专利技术针对船载移动平台部署的监测站随船载载体处于快速移动状态中,自身的精确位置难以通过卫星导航实时精准获取的问题,构造了基线约束的GNSS与低轨多监测站卫星导航融合惯性导航的绝对位置估计模型;围绕LGF完好性监测试验平台IMT模型中载波相位异常监测、用户侧完好性评估模型均没有顾及监测站位置变化特性,不适用于运动平台精密渐近需求的问题,设计了载体运动补偿的观测异常判别方案、顾及监测站坐标不确定的完好性误差综合函数模型,从而适用于船载移动平台的无人平台等精密渐进任务,最大程度上保持与传统静态固定监测站的完好性监测试验平台模型的兼容性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于完好性监测,特别是指一种适用于船载移动平台的完好性监测方法,适用于舰载、船载等移动平台载体上无人平台的精密渐近任务需求。


技术介绍

1、以gnss卫星导航系统为基础的精密渐近着陆系统,通过采集地面坐标固定已知的监测站观测数据,经过处理中心的综合处理和完好性分析评估,基于无线电台设备向无人平台提供差分增强信息和完好性信息,从而引导无人平台进行精确和安全着陆任务。

2、传统的lgf完好性监测试验平台imt模型方法以多个坐标固定、位置已知的监测站卫星导航测量数据为基础输入条件,其前提假设是以监测站位置坐标精确已知作为核心的前提假设,其模型方法无法适用于船载移动载体平台的无人系统精密渐近任务需求,对于完好性监测试验平台模型带来的影响主要体现在以下两个层面:

3、①船载移动平台部署的监测站随船载载体处于快速移动状态中,其自身的精确位置难以通过卫星导航实时精准的获取,此时,传统lgf完好性监测试验平台模型所依赖的监测站坐标精确已知的假设条件无法满足;

4、②lgf完好性监测试验平台imt模型中载波相位异常监测、用户侧完好性评估模型均没有顾及监测站位置变化特性,对于船载移动平台部署的监测站处于快速运动状态且变化特性难以通过动力学模型精确模拟,基于传统lgf完好性监测试验平台imt模型,会导致频繁且错误的识别异常,不适用于运动平台精密渐近需求。


技术实现思路

1、本专利技术针对传统的lgf完好性监测试验平台imt模型方法无法适用于监测站坐标未知、实时处于动态的船载平台的精密渐近应用问题,提出一种适用于船载移动平台的完好性监测方法。

2、本专利技术是通过下述技术方案实现的:

3、一种适用于船载移动平台的完好性监测方法,包括以下步骤:

4、(1)部署2台gnss与低轨高精度从监测站和1台gnss与低轨高精度主监测站,在主监测站上额外部署1台惯性导航测量设备和gnss与低轨高精度测向设备;以3台gnss与低轨监测站伪距和载波相位数据、gnss与低轨从监测站相对于gnss与低轨主监测站的基线信息,以及主监测站gnss/惯性导航测向设备获取的方位角与高度角信息为基础,构建基线约束的多gnss与低轨监测站卫星导航融合惯性导航的绝对位置估计模型,估计主监测站的绝对位置;同时,基于3台监测站的gnss与低轨伪距载波相位观测数据,采用gnss与低轨联合rtk方法,确定各监测站间的相对坐标分量,以此作为参考基准,构建监测站坐标分量的评估函数,评估各监测站间相对位置的正确性及置信度;

5、(2)依据lgf完好性监测试验平台模型,在对各监测站进行信号质量监测和数据质量监测的基础上,构造载体速度补偿的载波观测速度与加速度异常监测模型,监测并识别载波相位可能存在的异常变化现象,然后基于载波相位观测量对伪距进行时间平滑以及载波平滑码新息监测;

6、(3)依托多监测站的载波相位与伪距观测量,设计顾及监测站坐标偏差的多参考一致性校验中b值的判别阈值,判别监测站伪距改正数是否存在异常,然后构造顾及载体运动的mfrt监测模型与伪距校正误差变化率模型,进一步实现对监测站伪距差分改正数的异常监测;

7、(4)通过航空平台以自身伪距观测量为基础,基于接收到的伪距差分改正数与完好性信息,采用顾及监测站坐标不确定的完好性误差综合函数模型,实时估计无人航空平台自身的位置及不确定度。

8、进一步地,步骤(1)的具体方式为:

9、(101)以3台gnss与低轨监测站的伪距和载波相位数据gnss与低轨从监测站相对于gnss与低轨主监测站的基线信息lj以及主监测站gnss/惯性导航测向设备获取的方位角与高度角信息el为基础,构建基线约束的多gnss与低轨监测站卫星导航输入融合惯性导航的绝对位置估计模型如下:

10、

11、

12、

13、

14、其中,和分别代表地面监测站j所观测的第i个gnss或低轨卫星f频率的伪距和载波相位测量值,和分别代表地面监测站j所观测的第i个gnss或低轨卫星f频率的伪距噪声和载波相位噪声,代表地面监测站j与第i个gnss或低轨卫星间的几何距离,ii和γj,f分别代表地面监测站j所观测的第i个gnss或低轨卫星对应的基准频率的电离层延迟和比例系数,ti和mj,el分别代表地面监测站j所观测的第i个gnss或低轨卫星对应对流层延迟和投影函数,δti和δtj分别代表第i个gnss或低轨卫星的卫星钟差和地面监测站j的接收机钟差,λf和分别代表载波相位波长和地面监测站j对应的第i个gnss或低轨卫星的载波相位整数模糊度,代表地面监测站j对应第i个gnss或低轨卫星f频率的伪距码相位偏差,和分别代表地面监测站j观测第i个gnss或低轨卫星f频率的伪距多径和载波多径,和分别代表地面监测站j所观测的第i个伪卫星f频率的载波相位观测量和载波相位噪声,x0、y0和z0分别代表估计的主监测站绝对坐标分量,xi、yi和zi分别代表gnss或低轨卫星i的绝对坐标分量,δxj、δyj和δzj分别为地面监测站j相对于主监测站位置偏差的坐标分量,代表从基准站相对于主基准站的旋转矢量,lj,和el分别代表主监测站gnss/惯性导航测向设备获取的方位角与高度角信息,lj代表已知的监测站j相对于主监测站的基线长度信息;

15、以主监测站0、从监测站a以及从监测站b三个站的gnss或低轨卫星测量数据为基础,基于上述基线约束的多gnss与低轨监测站卫星导航融合惯性导航的绝对位置估计模型,在低轨卫星增强信息支撑下,采用精密单点定位估计模型,估计主监测站的绝对位置[x0,y0,z0],同时获得主监测站的位置坐标方差信息qx0和单位权中误差δ0;

16、(102)基于3台监测站gnss与低轨伪距载波相位观测数据,采用gnss与低轨联合rtk方法,确定各监测站间的相对坐标分量,以此作为参考基准,评估各监测站间相对位置的正确性及置信度,所采用的监测站坐标分量的评估函数实现方式如下:

17、各监测站间相对位置正确性判别需要满足如下条件:

18、

19、其中,和分别代表gnss与低轨联合rtk获取的从监测站a相对主监测站位置偏差的坐标分量,和分别代表gnss与低轨联合rtk获取的从监测站b相对主监测站位置偏差的坐标分量,和分别代表gnss与低轨联合rtk获取的从监测站b相对于从监测站a位置偏差的坐标分量,σε1和σε2分别代表闭合差检验阈值和相对坐标分量正确性检验阈值;

20、各监测站间相对位置判别为正确性后,各监测站间置信度σεa和σεb采用如下函数估计:

21、

22、

23、进一步地,步骤(2)的具体方式为:

24、基于t时刻原始的载波相位测量值构造t时刻新的载波相位测量值

25、

26、

27、

28、

29、

30、其本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于船载移动平台的完好性监测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种适用于船载移动平台的完好性监测方法,其特征在于,步骤(1)的具体方式为:

3.根据权利要求1所述的一种适用于船载移动平台的完好性监测方法,其特征在于,步骤(2)的具体方式为:

4.根据权利要求1所述的一种适用于船载移动平台的完好性监测方法,其特征在于,步骤(3)的具体方式为:

5.根据权利要求1所述的一种适用于船载移动平台的完好性监测方法,其特征在于,步骤(4)中,所采用的顾及监测站坐标不确定的完好性误差综合函数模型如下:

【技术特征摘要】

1.一种适用于船载移动平台的完好性监测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种适用于船载移动平台的完好性监测方法,其特征在于,步骤(1)的具体方式为:

3.根据权利要求1所述的一种适用于船载移动平台的完好性监测方法,其特征在于,步骤(2)的具...

【专利技术属性】
技术研发人员:盛传贞贾丹陈永昌蔚保国易卿武马广庆张子腾王星星
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第五十四研究所
类型:发明
国别省市:

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