[發(fā)明專利]ARAIM聚類分布改進(jìn)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710850942.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN107861137B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.斯卡利基;M.奧雷加斯;J.拉薩卡;M.弗萊格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號(hào): G01S19/37
• 分類號(hào): G01S19/37
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫鵬;陳嵐

ARAIM聚類分布改進(jìn)。GNSS接收機(jī)包括至少一個(gè)處理設(shè)備，其配置成在至少一個(gè)第一過程中：將衛(wèi)星分組到第一分布的子集中，每個(gè)衛(wèi)星被包括在一個(gè)子集中，每個(gè)子集包括至少一個(gè)衛(wèi)星和少于全部的衛(wèi)星，至少一個(gè)子集包括多于一個(gè)衛(wèi)星；將第一分布存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中作為初級(jí)分布；基于使用第一分布計(jì)算的導(dǎo)航子解來計(jì)算保護(hù)水平；確定否是需要衛(wèi)星的新分布；當(dāng)不需要新分布時(shí)，處理設(shè)備配置成基于使用第一分布計(jì)算的第二導(dǎo)航子解來重新計(jì)算保護(hù)水平；當(dāng)需要新分布時(shí)，處理設(shè)備配置成：將衛(wèi)星分組到第二分布的子集中；將第二分布存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中作為初級(jí)分布；基于使用第二分布計(jì)算的第三導(dǎo)航子解來重新計(jì)算保護(hù)水平。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求特此通過引用被并入本文的于2016年9月21日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)62/397,874的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益。

本申請(qǐng)與特此通過引用并入本文的于2015年11月13日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)62/254,873有關(guān)。

本申請(qǐng)與特此通過引用并入本文的于2015年3月16日提交的標(biāo)題為“SATELLITESUBSET SELECTION FOR USE IN MONITORING THE INTEGRITY OF COMPUTED NAVIGATIONSOLUTIONS”的美國專利申請(qǐng)序列號(hào)14/658,372（律師檔案號(hào)H0045890-5473）（在下文中是'372申請(qǐng)）有關(guān)。

本申請(qǐng)與特此通過引用被并入本文的于2016年7月27日提交的標(biāo)題為“SMARTSATELLITE DISTRIBUTION INTO ARAIM CLUSTERS FOR USE IN MONITORING INTEGRITY OFCOMPUTED NAVIGATION SOLUTIONS”的美國專利申請(qǐng)序列號(hào)15/221,399（律師檔案號(hào)H0052923-5473）有關(guān)。

背景技術(shù)

幾個(gè)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）應(yīng)用（例如安全關(guān)鍵應(yīng)用）要求GNSS接收機(jī)監(jiān)視GNSS接收機(jī)的計(jì)算解（computed solution）的完好性。計(jì)算解的完好性是可被置于計(jì)算解的正確性中的信任的水平。監(jiān)視計(jì)算解的完好性保護(hù)用戶免受從壞的幾何結(jié)構(gòu)、衛(wèi)星故障等產(chǎn)生的、還沒有被系統(tǒng)地面監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)識(shí)別的位置錯(cuò)誤。

例如接收機(jī)自主完好性監(jiān)視（RAIM）之類的當(dāng)前的完好性監(jiān)視方案通過檢查一組冗余測(cè)量的一致性來確定在衛(wèi)星測(cè)量中是否存在故障。完成這個(gè)的一種方式是通過使用解分離方法。RAIM的解分離方法基于計(jì)算在“全解（full-solution）”導(dǎo)航解和一組導(dǎo)航“子解（sub-solution）”之間的差，所述“全解”導(dǎo)航解使用所有可見衛(wèi)星（包括數(shù)量為N的可見衛(wèi)星）被再現(xiàn)（render），所述導(dǎo)航“子解”每個(gè)使用數(shù)量為N-1的可見衛(wèi)星被再現(xiàn)。在計(jì)算該組導(dǎo)航子解時(shí)，RAIM一次僅呈現(xiàn)一個(gè)衛(wèi)星故障。然而，在引入新全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）星座（例如伽利略、北斗等）和繼續(xù)使用現(xiàn)有的GNSS星座（例如全球定位系統(tǒng)（GPS）、GLONASS等）的情況下，在給定的時(shí)間下更可能的是可存在多個(gè)同時(shí)衛(wèi)星故障。此外，還將需要通過未來的完好性監(jiān)視方案來考慮整個(gè)星座故障。

響應(yīng)于多于一個(gè)故障同時(shí)出現(xiàn)的可能性，開發(fā)了高級(jí)接收機(jī)自主完好性監(jiān)視（ARAIM）。ARAIM基于解分離方法，但是其被修改以包括多個(gè)故障和星座故障。對(duì)于需要被監(jiān)視的每個(gè)故障，創(chuàng)建不包括故障相關(guān)測(cè)量的導(dǎo)航子解。例如，如果需要監(jiān)視雙故障（兩個(gè)同時(shí)的單個(gè)故障），則需要?jiǎng)?chuàng)建基于移除2個(gè)衛(wèi)星的所有可能的組合的一組子解。然而，增加可見衛(wèi)星的數(shù)目和同時(shí)故障的較高概率（如從新星座預(yù)期的）可明顯增加需要被創(chuàng)建的子解的數(shù)目。這繼而將對(duì)算法的計(jì)算要求具有大的影響，從而導(dǎo)致更加昂貴的芯片。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的實(shí)施例提供用于使用ARAIM來減小GNSS接收機(jī)的計(jì)算負(fù)荷的系統(tǒng)和方法，且將通過閱讀并研究下面的說明書而被理解。