基于M估计的多星座单星故障RAIM方法

摘要

完好性是全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)的一个重要服务性能,接收机自主完好性监测(Receiver Autonomous Integrity Monitoring,RAIM)是完好性监测的一种有效方法.通过对RAIM方法的研究,可以提高我国北斗卫星导航系统对用户终端的服务性能.随着四大全球导航卫星系统的组网,接收机可以利用的信号源越来越多,冗余的观测量随之增多,极大地满足了RAIM方法对卫星数量的要求,使卫星数目不再成为限制RAIM可用性的条件.因此,面向多星座融合应用的RAIM方法一定具有巨大的研究与应用价值.本文提出一种基于M估计的多星座单星故障RAIM方法,针对现阶段BDS、GPS/BDS和GPS/BDS/GLONASS以及未来北斗全球导航卫星系统和未来四大全球导航卫星系统组合五种方案,与传统的基于最小二乘的RAIM方法进行了仿真对比分析.仿真结果表明,随着星座数的增加,RAIM方法的可用性不断提升,且故障检测率和故障识别率也随之提高;相同情况下,基于M估计的故障检测率和故障识别率均高于基于最小二乘的情况,且M估计比最小二乘对微小偏差更加敏感.