[發明專利]北斗衛星導航系統完好性監測評估方法

在審

• 申請號: 201810487125.X
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108680936A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 劉偉平;郝金明;呂志偉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊信息工程大學
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23;G01S19/33
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 周艷巧

本發明屬于衛星導航接收機性能監測領域，特別涉及一種北斗衛星導航系統完好性監測評估方法，包含：靜態定位數據獲取階段，通過處于靜止狀態的車載設備獲取北斗衛星導航系統靜態數據，并計算其靜態定位誤差；動態定位數據獲取階段，通過處于運動狀態的車載設備獲取北斗衛星導航系統動態數據，并計算其動態定位誤差；完好性評估階段，根據定位誤差并借助預設的誤差保護級和告警限值，進行系統完好性評估，定位誤差包含計算得到的靜態定位誤差和動態定位誤差。本發明通過車載設備同時進行靜態和動態兩種模式下的系統完好性監測，使得評估數據更加全面、可靠，對北斗衛星導航系統性能監測具有重要的指導意義。

技術領域

本發明屬于衛星導航接收機性能監測領域，特別涉及一種北斗衛星導航系統完好性監測評估方法。

背景技術

我國北斗衛星導航系統(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)以“三步走”戰略為牽引，目前已公布了空間信號接口控制文件(ICD)，并從2012年底開始正式提供亞太區域服務。根據GPS、GLONASS、Galileo的建設經驗，一個衛星導航系統性能的優劣，除了與其定位精度直接相關之外，還與系統的可用性、連續性、完好性等性能指標關系密切，其中又以完好性最為重要。為了推動BDS建成國際領先的衛星導航系統，需要加強完好性及其監測評估技術的研究。導航系統的完好性是指系統在不能用于導航服務時及時向用戶發出有效告警的能力。當系統無法滿足完好性要求時，會導致服務安全性下降，嚴重時會引起重大安全事故，因此這一性能指標受到各大衛星導航系統供應商的重視，并引起了大量科研人員的研究興趣。在完好性監測研究中，最具代表性的是由斯坦福大學發展的StanfordPlot，其基本思路是利用系統提供的信息及相關輔助信息，計算定位誤差、誤差保護級以及誤差限值，并利用三者之間的關系，在用戶定位域直觀、清晰地對系統完好性進行監測評估。這一方法已成功應用于WAAS、EGNOS、Galileo等系統，在系統完好性監測評估方面發揮了重要作用。

然而，如何利用Stanford Plot進行北斗系統的完好性監測評估，目前相關技術論及得還較少，此外，Stanford Plot是以靜態定位模式為基礎應用于系統完好性監測評估的，其做法如下：在多個已知坐標的監測站，進行相應系統的靜態定位，通過與已知坐標對比，獲得各個時刻的系統定位誤差，基于數理統計原理，給出系統的玩好性監測評估結果；該方法簡單易行，已經成功應用于多個衛星導航系統的完好性監測領域，如何借助該方法合理評估北斗系統的完好性，還缺少實際可操作的技術實現途徑，且已有Stanford Plot方法僅以靜態定位模式為基礎應用于系統完好性監測評估，不能反映用戶動態條件下系統的完好性狀況。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明提供一種北斗衛星導航系統完好性監測評估方法，通過在靜態和動態兩種模式下對北斗導航衛星系統完好性進行更全面合理的監測評估，使得性能更加穩定、可靠。

按照本發明所提供的設計方案，一種北斗衛星導航系統完好性監測評估方法，包含：靜態定位數據獲取階段、動態定位數據獲取階段及完好性評估階段，其中，

靜態定位數據獲取階段，通過處于靜止狀態的車載設備獲取北斗衛星導航系統靜態數據，并計算其靜態定位誤差；

動態定位數據獲取階段，通過處于運動狀態的車載設備獲取北斗衛星導航系統動態數據，并計算其動態定位誤差；

完好性評估階段，根據定位誤差并借助預設的誤差保護級和告警限值，進行系統完好性評估，定位誤差包含計算得到的靜態定位誤差和動態定位誤差。