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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信卫星导航定位,具体涉及一种适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法及系统。
技术介绍
1、导航定位作为民用和军事领域的重要组成部分,在救援搜索和精确打击等活动中发挥着不可替代的作用。目前常用的导航方式包括惯性导航、地磁导航以及卫星导航,其中卫星导航以其全球、全天候和高精度的定位效果获得了广泛的研究应用。
2、为了能够全面提高卫星导航定位系统的可靠性和鲁棒性,进一步改善定位测量的精度,这就要求系统采用多个频段的观测数据进行联合求解,充分利用多频信号的优势增强系统的可靠性和可用性。但是,在进行多频融合定位时,不可避免会增加导航定位故障发生的概率。针对这一问题,相关研究人员提出了多种解决方案,如基于接收机自主完好性监测方法和自主探测-识别-修复方法的故障检测方法、传统gnss多频多模载波相位差分定位方法。
3、其中,接收机自主完好性监测方法主要运用在对接收机测量伪距的质量控制;自主探测-识别-修复方法除了可以对接收机测量伪距,也可以对测量载波的特定故障进行质量控制;传统gnss多频多模载波相位差分定位技术所采用的故障检测识别方法大多只能对单一故障进行检测和修复的不足,并且存在只对观测量进行预处理而忽略对解算过程监控的问题。目前没有合适的方法对多频测量载波的任意故障进行有效故障检测、识别与修复。同时对定位系统的故障检测识别排除大多运用在定位系统的预处理阶段,未能对解算过程进行有效的质量检测。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足,本专利
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、一种适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法,包括如下步骤:
4、步骤1,通过卫星导航接收机采集各信号频点的信号观测量,并对采集到的各信号观测量分别进行定位解算,得到各频点定位解算结果,将各频点定位解算结果作为频点组合,并基于每个信号频点的定位解算结果计算故障检测的检验统计量tsse;
5、步骤2,根据预设的虚警概率pfa,构建故障检测门限计算式,并通过故障检测门限计算式求解故障检测门限td;
6、步骤3、根据检验统计量tsse和故障检测门限td,对步骤1得到的频点组合进行初步故障检测,根据初步故障检测结果判断频点组合中是否存在故障频点;
7、步骤4,当频点组合中存在故障频点时,通过分组容错处理的方式对故障频点进行故障隔离和故障识别检测,得到最优解基线向量解。
8、优选地,所述步骤1中:采用rtk基线解算方法对卫星导航接收机采集的n个频点的信号观测量分别进行定位解算,得到rtk基线解算结果;
9、根据得到的rtk基线解算结果计算观测量残差矢量估计值w,并基于观测量残差矢量估计值计算故障检测的检验统计量tsse。
10、优选地,所述故障检测的检验统计量tsse满足:
11、tsse=wtw
12、式中,wt表示观测量残差矢量估计值w的转置。
13、优选地,所述步骤2中,构建的故障检测门限计算式如下:
14、
15、其中,f(x)为第一函数,且满足:
16、
17、式中,k表示卡方分布的自由度,k=n-4,n为步骤1中卫星导航接收机采集的信号频点个数。
18、优选地,所述步骤3具体包括:
19、步骤3-1,判断故障检测的检验统计量tsse是否大于故障检测门限td,若是则进入步骤3-2,否则进入步骤3-3;
20、步骤3-2,若检验统计量大于故障检测门限td,则认为频点组合中不存在故障频点,此时对频点组合内各频点的定位解算结果进行最优加权平均得到最优基线向量解;
21、步骤3-3,若检验统计量小于故障检测门限td,则认为频点组合中存在故障频点,则需要通过步骤4进行故障隔离并进行故障识别和检测。
22、优选地,所述步骤4具体包括:
23、步骤4-1,当检测到频点组合中一个信号频点故障时,则对故障频点进行故障识别;
24、步骤4-2,将频点组合中故障频点剔除,将剔除故障频点后的频点组合进行步骤3中的初步故障检测;
25、步骤4-3,在剩余n-1个频点组合中重复步骤3中的初步故障检测过程,如存在某一个频点组合检验统计量大于等于故障检测门限td,则认为故障频点已被隔离,该频点组合可进行最优加权平均得到最优基线向量解;
26、步骤4-4,若上述n-1个组合中所有频点组合的检验统计量都小于故障检测门限td,则认为仍然存在故障频点,故障频点为至少两个;
27、步骤4-5,将依次隔离出两个信号频点,将剩余n-2个频点组成的频点组合分别进行故障检测,重复步骤4-3的内容判定故障频点是否已被隔离,若是则求解得到最优基线向量解,若不是则继续进行信号频点隔离;
28、重复上述步骤直至需要隔离n-1个频点,此时待检测频点为1,则认为剩余的唯一待检测频点为最优基线向量解。
29、优选地,所述步骤4-3中,进行最优加权平均时,根据卫星导航接收机的参数确定不同系统不同信号频点的测量精度以测量精度的倒数作为各频点的频点权重,将同一时刻不同系统不同信号频点的基线向量解进行最优加权平均,得到最优基线向量解b:
30、
31、式中,,wi表示第i个信号频点权重,bi为第i个信号频点的观测量残差矢量估计值,且i∈[1,k],信号频点权重wi满足:
32、
33、一种适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理系统,包括:信号采集模块、故障检测模块和故障识别模块;
34、信号采集模块包括卫星导航接收机,用于采集各信号频点的信号观测量;
35、故障检测模块根据采集的信号观测量进行初步故障检测,判断信号观测量中是否存在故障频点;
36、故障识别模块用于对存在故障频点的信号观测量组合通过分组容错处理的方式进行故障隔离和故障识别。
37、优选地,所述故障检测模块对采集到的各信号观测量分别进行定位解算,得到各频点定位解算结果,并根据每个信号频点的定位解算结果求解故障检测门限。
38、优选地,所述故障检测模块对通过构建故障检测门限计算式和设置虚警概率,求解故障检测门限,并结合故障检测门限判断信号观测量中是否存在故障频点。
39、本专利技术还提供了一种终端,包括处理器及存储介质;
40、所述存储介质用于存储指令;
41、所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行所述适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法的步骤。
42、本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现所述适用于卫星导航多本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法,其特征在于,
6.根据权利要求1所述的适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法,其特征在于,
7.根据权利要求6所述的适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法,其特征在于,
8.一种利用权利要求1-7任一项权利要求所述适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法的适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理系统,其特征在于,包括:信号采集模块、故障检测模块和故障识别模块;
9.根据权利要求8所述的适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理系统,其特征在于,
10.根据权利要求
11.一种终端,包括处理器及存储介质;其特征在于:
12.计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法,其特征在于,
6.根据权利要求1所述的适用于卫星导航多频差分定位的分组容错处理方法,其特征在于,
7.根据权利要求6所述的适用于卫星导航多频差分定位的分组...
【专利技术属性】
技术研发人员:郝福忠,张伟剑,蒋炜,智海燕,李暖暖,王棨,狄立,陈岑,蔡军飞,王爽,唐琪,
申请(专利权)人:国网河南省电力公司电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:
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