[發明專利]局域增強系統保護級完好性風險值的分配方法及裝置

有效

• 申請號: 200910088511.2
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN101598779A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 張軍;朱衍波;王志鵬;薛瑞;李銳
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉 芳

技術領域

本發明涉及衛星導航技術領域，特別涉及一種局域增強系統保護級完好性風險值的分配方法及裝置。

背景技術

衛星導航系統已經逐漸成為諸如民用航空的精密進近、著陸等同生命有關的導航應用的重要方式。導航系統的完好性，即當導航系統無法提供導航服務時能夠及時發出警告的能力，成為比導航定位精度更加重要的性能指標。可以說，對于完好性差的定位結果討論其精度毫無意義的，離開完好性的定位精度是一種虛假的理論精度。為此，世界各國已經或即將建設的衛星導航的增強系統，均對其完好性進行了提高。如美國的廣域增強系統(Wide?AreaAugmentation?System；以下簡稱：WAAS)和局域增強系統(Local?AreaAugmentation?System；以下簡稱：LAAS)、歐盟的歐洲同步導航覆蓋系統(European?Geostationary?Navigation?Overlay?Service；以下簡稱：EGNOS)以及日本的多功能運輸衛星星基系統(Multi-functional?TransportSatellite?Satellite-based?Augmentation?System；以下簡稱：MSAS)等。

導航系統的完好性風險是指導航系統在一定時間內出現完好性損失的概率。在LAAS中，完好性風險值通常被分配到導航系統中的各個部分來分別承擔。把完好性風險值分配到導航系統中各個部分的圖稱為完好性風險樹，圖1為現有技術中導航系統的完好性風險樹的示意圖。如圖1所示，完好性風險分為保護級的完好性風險和非保護級的完好性風險。其中，非保護級的完好性風險包括如信號畸變、低信號功率、較大碼-載波分離、偽距加速度和星歷等引起的與測距源相關的完好性風險，氣候異常和環境影響引起的完好性風險，以及地面子系統失效、處理器失效、多個參考接收機失效、或者甚高頻數據廣播(Very-high-frequencyData?Broadcasting；以下簡稱：VDB)失效引起的完好性風險。保護級是指飛機飛行過程中真實誤差的包絡范圍，即對真實誤差上限值的一個估計。保護級的完好性風險是基于故障而分配的，某個特定故障的保護級完好性風險值為該故障發生的先驗概率與該故障發生時檢測系統對該故障的漏檢概率的乘積。保護級的完好性風險包括垂直完好性風險和側向完好性風險，垂直完好性風險和側向完好性風險均分為無接收機故障完好性風險、單接收機故障完好性風險和其它完好性風險，其中單接收機故障完好性風險是指每個接收機出現故障的完好性風險的總和(圖1中僅示出垂直完好性風險的內容)。

目前的LAAS中，對保護級的完好性風險值分配方法主要有兩種，一種是基于專家經驗或根據陸基導航系統的經驗數據直接估計某類故障的完好性風險值；另一種是對故障發生的頻數進行一定的擴大，也就是放大故障發生的先驗概率，從而得到一個保守的先驗概率，同時用高斯分布包絡測試統計量的不確定度得到漏檢概率，再將二者相乘得到完好性風險值。

但是，上述第一種方法缺乏理論依據，對于某些故障的完好性風險分配不合理；第二種方法得到的結果比較保守，實際的風險值與其相比有一定的冗余度。

發明內容

本發明的目的是提供一種局域增強系統保護級完好性風險值的分配方法及裝置，以解決現有的完好性風險值分配不合理或分配結果較保守的問題，以實現合理、精確的完好性風險值的分配。

為實現上述目的，本發明提供了一種局域增強系統保護級完好性風險值的分配方法，包括：

步驟1、獲取局域增強系統中的待分配保護級完好性風險值、接收機個數、無接收機故障概率和單接收機故障概率；

步驟2、根據所述待分配保護級完好性風險值、接收機個數、無接收機故障概率和單接收機故障概率，獲取最終風險值分配權值；

步驟3、根據所述最終風險值分配權值，進行保護級完好性風險值的分配。

所述步驟2具體為：

步驟21、設置初始的風險值分配權值；

步驟22、根據所述待分配保護級完好性風險值、接收機個數、無接收機故障概率、單接收機故障概率和所述風險值分配權值，獲取機載用戶的保護級；

步驟23、根據所述機載用戶的保護級，獲取漏警概率、誤警概率和告警概率；

步驟24、判斷所述風險值分配權值是否等于1，若是則執行步驟26，否則執行步驟25；

步驟25、將所述風險值分配權值自加一預設值，執行步驟22；

步驟26、根據所述漏警概率、誤警概率和告警概率，獲取最終風險值分配權值。

所述步驟22具體為：