[發明專利]海基JPALS的定位域MRCC方法及裝置

在審

• 申請號: 201710579315.X
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107505636A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 王志鵬;朱衍波;張悅
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23;G01S19/37;G01S19/51
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 宋揚,劉芳

技術領域

本發明實施例涉及衛星導航技術領域，尤其涉及一種海基JPALS的定位域MRCC方法及裝置。

背景技術

聯合精密進近系統(Joint Precision Approach and Landing System，簡稱JPALS)是由美國國防部提出需求，由美國大型國防合約商—雷神公司實施研發的軍用全天候高精度精密進近著陸系統。它主要包括兩種形式：陸基簡稱JPALS(Land Based-JPALS，簡稱LB-JPALS)和海基JPALS(Sea Based-JPALS，SB-JPALS)。其中，LB-JPALS原理與地基增強系統(Ground Based Augmentation System，簡稱GBAS)類似，主要區別在于GBAS使用的衛星導航信號是民用碼，如GPS的C/A碼，且主要運用在民航領域，而JPALS使用的是軍用碼，如GPS的雙頻P碼，且主要針對軍用領域。SB-JPALS是在海軍航母平臺上實現的基于載波相位相對定位的移動式精密進近系統，與LB-JPALS和GBAS相比，其在技術構成上更為復雜，這緣于飛機自動著艦中對相對定位精度和完好性、海上復雜大氣和電磁環境等方面的實際應用需求。

SB-JPALS的系統組成如圖1所示，由獨立的艦載子系統和機載子系統組成，艦載子系統包括多個全球衛星導航系統(Global Navigation Satellite System，簡稱GNSS)基準接收機、一個慣導系統和一個特高頻廣播數據收發系統，以及進行完好性監測和數據包生成的處理系統；機載子系統包括GNSS接收機、一個慣導系統和一個特高頻廣播數據收發系統，以及進行完好性監測和生成引導信息的處理系統。艦載和機載的GNSS基準接收機接收GNSS衛星播發的衛星信號。

SB-JPALS的定位算法采用實時動態高精度載波相位相對定位技術，完好性監測則是由艦載端和機載端的完好性監測算法組合實現。SB-JPALS的艦載端完好性監測與GBAS的地面端完好性監測有很多類似的地方，GBAS的地面端完好性監測通常采用多參考一致性檢驗(Multiple Reference Consistency Check，簡稱MRCC)方法。

對于GBAS和LB-JPALS，MRCC方法通過利用各基準接收機垂直定位解的估計量與真實值的差值構造偏差(Bias，簡稱B)值的方法，從而檢測基準接收機的異常。

對于SB-JPALS，由于艦體是運動的，基準接收機的絕對位置無法精確獲取，則無法通過測量值與真實值做差來獲得相應的偽距或者載波相位觀測值的校正值，因此，GBAS和LB-JPALS的MRCC方法不適用于SB-JPALS。

發明內容

本發明實施例提供一種海基JPALS的定位域MRCC方法及裝置，用于實現海基JPALS的艦載端基準接收機故障監視。

第一方面，本發明實施例提供一種海基JPALS的定位域MRCC方法，包括：

分別根據至少兩個基準接收機中各個所述基準接收機接收的雙頻衛星原始偽距觀測量和雙頻衛星原始載波相位觀測量，計算每兩個所述基準接收機構成的基線向量的估計量；

根據每兩個所述基準接收機構成的基線向量的實際值與所述基線向量的估計量，計算所述基線向量對應的B值；所述基線向量的實際值為所述至少兩個基準接收機的位置固定時獲得的基線向量；

根據預先獲取的B值的采樣數據生成檢驗閾值；

根據各個所述基線向量對應的B值與所述檢驗閾值，確定所述至少兩個基準接收機是否發生故障。

第二方面，本發明實施例提供一種海基聯合精密進近系統JPALS的定位域多參考一致性檢驗MRCC裝置，包括：

第一計算模塊，用于分別根據至少兩個基準接收機中各個所述基準接收機接收的雙頻衛星原始偽距觀測量和雙頻衛星原始載波相位觀測量，計算每兩個所述基準接收機構成的基線向量的估計量；

第二計算模塊，用于根據每兩個所述基準接收機構成的基線向量的實際值與所述基線向量的估計量，計算所述基線向量對應的B值；所述基線向量的實際值為所述至少兩個基準接收機的位置固定時獲得的基線向量；

生成模塊，用于根據預先獲取的B值的采樣數據生成檢驗閾值；

處理模塊，用于根據各個所述基線向量對應的B值與所述檢驗閾值，確定所述至少兩個基準接收機是否發生故障。