本发明专利技术所涉及的是一种测时完好性监测技术，具体涉及一种用户位置未知的情况下应用于测时服务GPS/北斗系统双模测时完好性监测方法。本发明专利技术包括如下步骤：获取双模卫星导航接收机的GPS/北斗双模观测量；建立基于GPS系统误差时和北斗系统误差时的线性模型；统一标准差；获取钟差估计值；计算测时完好性风险；检测当前调节因子τ是否能够满足当前完好性要求；完成钟差估计；遍历调节因子。本发明专利技术利用全球卫星导航系统GPS和北斗卫星导航系统的伪距观测量，获得关于用户钟差的冗余估计值，由于用户钟漂与钟差之间的线性关系，使该方法能够直接检测用户端的异常钟漂，也就是间接监测用户端钟差，提高了监测性能。
【技术实现步骤摘要】
一种GPS/北斗系统双模测时完好性监测方法
本专利技术所涉及的是一种测时完好性监测技术，具体涉及一种用户位置未知的情况下应用于测时服务全球定位系统GPS/北斗系统双模测时完好性监测方法。
技术介绍
目前很多工程应用依赖于卫星导航系统(如美国的全球定位系统GPS、我国的北斗卫星导航系统等)作为它们的时间源。一般而言，用户端的时钟源一般由石英晶振体等组成，而温度、湿度、压力和振动等环境状况的变化都可使晶体振荡器的谐振频率随之发生改变，当谐振频率畸变到一定程度时，不仅测时精度变差，甚至会导致接收端所需输出原始观测量(特别是多普勒观测量)的畸变。应对这种信号畸变监测的解决思路之一是在用户端配置高精度的时钟源(如原子钟)作为参考，但是这种方法代价昂贵，并不适用于一般用户。解决思路之二是利用完好性监测方法，即要求用户位置精确已知，构建对应多颗卫星的伪距关于时钟误差的观测量，通过一致性检测技术对定位解在精度、完好性、可用性和连续性四个方面进行实时监测。但是实际应用中要求测时服务的用户其位置可能不能精确已知，因此其应用也具有较大的局限性。由上述分析可知，在用户位置未知的情况下，将传统的完好性监测算法应用于测时服务，技术难点之一在于如何构建关于时钟的冗余观测量。此外，由于目前尚无针对测时的所需导航性能(Required Navigation Performance, RNP)要求，因而无法建立起衡量测时完好监测性能的指标。为此，本设计提出采用用户自定义指标的GPS/北斗双模测时完好性监测算法，双模星座不仅可以克服单星座无法提供钟差冗余观测量的天然缺陷，而且随着可用卫星数的增加，钟差的估计精度也可随之增高。用户自定义的完好性风险指标评估完好性监测性能，可以满足不同类型用户的测时等级需求，从而扩展本设计应用对象范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种克服钟差冗余观测量、提高精度的GPS/北斗系统双模测时完好性监测方法。本专利技术的目的是这样实现的一种GPS/北斗系统双模测时完好性监测方法，包括如下步骤(I)获取双模卫星导航接收机的GPS/北斗双模观测量，其中GPS/北斗双模观测量的线性模型为权利要求1.ー种GPS/北斗系统双模测时完好性监测方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)获取双模卫星导航接收机的GPS/北斗双模观测量，其中GPS/北斗双模观测量的线性模型为2.根据权利要求I所述的ー种GPS/北斗系统双模测时完好性监测方法，其特征在于所述X的最优加权最小_■乘解为 = (GT叫—1 GtWY，其中最优加权矩阵全文摘要本专利技术所涉及的是一种测时完好性监测技术，具体涉及一种用户位置未知的情况下应用于测时服务GPS/北斗系统双模测时完好性监测方法。本专利技术包括如下步骤获取双模卫星导航接收机的GPS/北斗双模观测量；建立基于GPS系统误差时和北斗系统误差时的线性模型；统一标准差；获取钟差估计值；计算测时完好性风险；检测当前调节因子τ是否能够满足当前完好性要求；完成钟差估计；遍历调节因子。本专利技术利用全球卫星导航系统GPS和北斗卫星导航系统的伪距观测量，获得关于用户钟差的冗余估计值，由于用户钟漂与钟差之间的线性关系，使该方法能够直接检测用户端的异常钟漂，也就是间接监测用户端钟差，提高了监测性能。文档编号G01S19/23GK102981167SQ20121045020公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日专利技术者李亮, 赵琳, 黄攀, 刘金山 申请人:哈尔滨工程大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种GPS/北斗系统双模测时完好性监测方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）获取双模卫星导航接收机的GPS/北斗双模观测量，其中GPS/北斗双模观测量的线性模型为：ρ1,GPS...ρn,GPSρ1,BD...ρm,BDα1,GPSβ1,GPSγ1,GPS-10...αn,GPSβn,GPSγn,GPS-10α1,BDβ1,BDγ1,BD0-1...αm,BDβm,BDγm,BD0-1xuyuzucδtGPScδtBD+ϵ1,GPS...ϵn,GPSϵ1,BD...ϵm,BD,该模型的等效表示为Y=GX+ε，下标GPS和BD代表分别对应GPS和北斗的变量，ρ表示伪距观测量，α、β、γ为对应卫星和用户的方向余弦矢量，xu、yu和zu为规定坐标系下的用户坐标，c为光速时间常量，δt代表用户钟差项，ε为观测量噪声，m为北斗卫星的个数和n为GPS卫星的个数；（2）建立基于GPS系统误差时和北斗系统误差时的线性模型：Δtk,GPSΔtk,BD=TsTsδfu,k+ϵt,GPSϵt,BD,其中，Δtk,GPS=1c(b^k,GPS-b^k-1,GPS),Δtk,BD=1c(b^k,BD-b^k-1,BD),ϵt,GPS~N(0,σGPS2c2);ϵt,BD~N(0,σBD2c2),为系统时钟误差观测量，k为第k个历元，δfu为频漂，Ts为接收机观测量输出周期，σGPS和σBD分别为基于GPS系统和北斗系统的伪距观测量观测噪声标准差；（3）统一标准差：完好性监测方法要求各观测量具有统一的统计特性，统一以σBD为标准差表示基于GPS系统误差时和北斗系统误差时的线性模型：σBDσGPSΔtk,GPSΔtk,BD=σBDσGPSTsTsδfu,k+σBDσGPSϵt,GPSϵt,BD,上述线性模型的等效形式为z=Hξ+ε′；（4）获取钟差估计值：ξ^WLS=[(wH)THw]-1(wH)Twz,其中次优加权矩阵w为w=100τη,τ为调节因子以控制时钟估计引入的完好性风险，当且仅当τ=1时，w为最优加 权矩阵，否则w为次优加权矩阵；（5）计算测时完好性风险：其中λ为由预先设置的漏检率所决定的非中心χ2分布中的非中心参数，τ为调节因子；（6）检测采用当前调节因子τ的完好性风险是否能够满足当前完好性要求Preq，若满足要求，即满足Pt，irΔtu,final=(11+τ2)Δtk,GPS+(τ21+τ2)Δtk,BD;（8）遍历调节因子，若存在次优加权矩阵，重新执行步骤（5）；若遍历所有调节因子后仍不能满足完好性风险要求，向用户告警，结束该进程。FDA00002388671300018.jpg,FDA000023886713000110.jpg,FDA00002388671300021.jpg,FDA00002388671300022.jpg,FDA00002388671300023.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李亮，赵琳，黄攀，刘金山，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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