[發(fā)明專利]基于學(xué)生t分布的接收機(jī)自主完好性檢測(cè)和故障排除方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610974254.2
• 申請(qǐng)日: 2016-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN106569233B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王劍;靳成銘;蔡伯根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)鐵路總公司;北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S19/20
• 分類號(hào): G01S19/20
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于學(xué)生t分布的接收機(jī)自主完好性檢測(cè)和故障排除方法。該方法包括：在一個(gè)RAIM運(yùn)行周期內(nèi)，根據(jù)多個(gè)衛(wèi)星集合分別采用學(xué)生t?分布算法計(jì)算得到多個(gè)奇偶矢量，計(jì)算多個(gè)奇偶矢量集合Samp₁中m+1采樣的奇偶矢量樣本均值樣本方差S，計(jì)算出檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量T，將所述檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量T與預(yù)先設(shè)定的門限值T_D進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定衛(wèi)星集合中是否有衛(wèi)星存在偽距偏移；當(dāng)確定衛(wèi)星集合中沒有衛(wèi)星存在偽距偏移時(shí)，輸出無(wú)偏移故障的衛(wèi)星集合Set_j，計(jì)算出所述無(wú)偏移故障的衛(wèi)星集合Set_j的水平防護(hù)等級(jí)HPL，確定無(wú)偏移故障的衛(wèi)星集合Set_j的定位結(jié)果是否滿足性能需求。本發(fā)明所提出的方法充分利用了冗余接收機(jī)間的信息，能夠監(jiān)測(cè)包括接收機(jī)噪聲在內(nèi)的各類系統(tǒng)故障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于學(xué)生t分布的接收機(jī)自主完好性檢測(cè)和故障排除方法。

背景技術(shù)

RAIM(Receiver Autonomous Integrity Monitoring，接收機(jī)自體完好性監(jiān)控)算法根據(jù)用戶接收機(jī)的多余觀測(cè)值監(jiān)測(cè)用戶定位結(jié)果的完好性，其目的是在導(dǎo)航過(guò)程中檢測(cè)出發(fā)生故障的衛(wèi)星，并保障導(dǎo)航定位精度。

一般地說(shuō)，要求可見衛(wèi)星數(shù)5顆以上才可進(jìn)行GPS完備性檢測(cè)；6顆以上才可能應(yīng)用RAIM算法辨識(shí)出故障衛(wèi)星。RAIM算法有不同方法實(shí)現(xiàn)，其中之一是進(jìn)行各種可見衛(wèi)星定位子集的一致性檢查。如果一致性失敗，可以給飛行提供預(yù)警。RAIM算法對(duì)于安全性有嚴(yán)格要求的應(yīng)用非常重要，如民航、航空之類。

目前，基于“快照”理論的RAIM算法使用偽距殘余構(gòu)造檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量SSE(sum ofsquared errors,殘差平方和)，通過(guò)對(duì)SSE做假設(shè)檢驗(yàn)完成RAIM過(guò)程，假設(shè)檢驗(yàn)過(guò)程基于SSE服從卡方分布。上述基于“快照”理論的RAIM算法對(duì)于中等大小的誤差故障檢測(cè)能力較弱。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于學(xué)生t分布的接收機(jī)自主完好性檢測(cè)和故障排除方法，。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。

一種基于學(xué)生t分布的接收機(jī)自主完好性檢測(cè)和故障排除方法，包括：

在一個(gè)RAIM運(yùn)行周期內(nèi)，根據(jù)多個(gè)衛(wèi)星集合分別采用學(xué)生t-分布算法計(jì)算得到多個(gè)奇偶矢量，計(jì)算多個(gè)奇偶矢量集合Samp₁中m+1采樣的奇偶矢量樣本均值樣本方差S，所述m為采樣數(shù)量；

根據(jù)所述奇偶矢量樣本均值樣本方差S和奇偶矢量的個(gè)數(shù)m計(jì)算出檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量T，將所述檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量T與預(yù)先設(shè)定的門限值T_D進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定衛(wèi)星集合中是否有衛(wèi)星存在偽距偏移；

當(dāng)確定衛(wèi)星集合中沒有衛(wèi)星存在偽距偏移時(shí)，輸出無(wú)偏移故障的衛(wèi)星集合Set_j，計(jì)算出所述無(wú)偏移故障的衛(wèi)星集合Set_j的水平防護(hù)等級(jí)HPL，根據(jù)所述水平防護(hù)等級(jí)HPL與預(yù)先設(shè)定的水平報(bào)警門限HAL的比較結(jié)果，確定所述無(wú)偏移故障的衛(wèi)星集合Set_j的定位結(jié)果是否滿足性能需求。

進(jìn)一步地，所述的在一個(gè)RAIM運(yùn)行周期內(nèi)，根據(jù)多個(gè)衛(wèi)星集合分別采用學(xué)生t-分布算法計(jì)算得到多個(gè)奇偶矢量，計(jì)算多個(gè)奇偶矢量集合Samp₁中m+1采樣的奇偶矢量樣本均值樣本方差S，所述m為采樣數(shù)量，包括：

在時(shí)間t_k時(shí)，選取幾何分布最優(yōu)的6顆衛(wèi)星，分別編號(hào)為i₁,i₂,...,i₆；