[發明專利]基于ARAIM風險分配優化的ADS?B可用性預測方法和裝置

有效

• 申請號: 201610262632.4
• 申請日: 2016-04-25
• 公開（公告）號: CN105954768B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 王志鵬;朱衍波;葛奕杉
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S19/20
• 分類號: G01S19/20
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 陶敏,劉芳

1.一種基于ARAIM風險分配優化的ADS-B可用性預測方法，其特征在于，包括：

接收導航衛星系統發送的飛行器的飛行數據，根據所述飛行數據、完好性誤差模型和連續性誤差模型，獲取所述飛行器在第一方向和第二方向上的所有故障情況下的故障位置信息子集解的方差和偏差，以及解分離量的方差和偏差，其中，所述故障位置信息子集解是根據導航衛星系統的預設故障模式的所有故障情況獲取的，所述解分離量為所述故障位置信息子集解與所述飛行器在導航衛星系統無故障模式下的無故障位置信息解的差，每個所述故障情況均對應一個故障位置信息子集解和一個解分離量，所述第一方向和所述第二方向為平行于地面的相互垂直的兩個方向；

在每一方向上，根據各方向上的所有故障情況下的所有解分離量的方差和偏差、所有所述故障位置信息子集解的方差和偏差，以及完好性風險預算和連續性風險預算，獲取各方向上的水平保護級的目標函數和約束條件，根據所述約束條件對對應方向上的所述目標函數進行求解，獲取所述第一方向上的第一水平保護級和所述第二方向上的第二水平保護級；

根據所述第一水平保護級和所述第二水平保護級獲取水平保護級，以使機載ADS-B裝置根據所述水平保護級獲取導航完好性類別。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述約束條件對對應方向上的所述目標函數進行求解，獲取所述第一方向上的第一水平保護級和所述第二方向上的第二水平保護級，包括：

分別根據兩個方向上的所述約束條件和凈效應原理，對兩個方向上的所述目標函數應用拉格朗日數學模型和半區間法進行求解，獲取所述第一方向上的第一水平保護級和所述第二方向上的第二水平保護級。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述目標函數為：

HPL=Min(Max(KHMI,kσ(k)+Kcont,kσss(k)+b(k)+Bss(k)));]]>

所述約束條件為：

和

其中，

其中，k取0至N_mod，表示所述衛星預設故障模式下的不同故障情況，N_mod表示所述預設故障模式下的故障情況的總個數，k取0表示衛星無故障模式，表示故障情況k下所述解分離量的方差，表示故障情況k下所述解分離量的偏差、σ^(k)表示故障情況k下所述故障位置信息子集解的方差，b^(k)表示故障情況k下所述故障位置信息子集解的偏差；Q^-1表示零均值預設方差的高斯分布函數的逆，PHMI^(K)表示故障情況k下分配的完好性風險預算，PHMI_HOR表示預設總完好性預算，表示故障情況k下分配的連續性風險預算，P_cont表示預設總連續性預算，P_fault，k表示故障情況k發生的概率。