接收机自主完好性监测及服务性能评估研究

摘要

随着我国卫星导航事业发展的迅速和导航技术不断进步，卫星导航事业的发展与国家安全、经济建设和人民日常生活紧紧相关。同时人们对卫星导航技术需求的不断升级，用户对卫星导航系统越来越依赖，对卫星导航服务质量的要求也越来越高。由于导航服务质量非常容易受到外界环境的不良影响，严重阻碍了卫星导航系统提供的导航定位服务，因此服务质量评估技术研究具有越来越重要的意义。
　　本课题研制任务来源于国家863主题项目中的课题1“多模导航服务质量监测总体与模拟测试系统研发及示范”。本课题的主要工作是针对信号质量异常对服务质量造成影响这一方面进行评估研究。
　　首先，研究与导航系统服务质量有关评价指标，即精度、完好性、连续性和可用性四个技术指标，分析伪距定位原理及载波相位定速原理。进行故障卫星(使接收机观测伪距发生偏差的卫星看做是故障卫星)对导航服务质量评价指标及导航定位造成影响的仿真，说明对故障卫星检测的重要性。
　　其次，研究接收机自主完好性监测算法，对传统最小二乘残差算法进行深入分析。根据传统最小二乘残差算法存在的问题提出新型RAIM完好性监测算法，对提出新型算法进行仿真与验证。
　　最后，利用五十四所的科研环境，通过试验完成导航服务质量评估研究。对导航异常信号模拟系统试验环境进行试验连接。通过对观测量异常模拟软件进行设置，完成卫星导航系统的各种伪距异常现象模拟，利用诺瓦泰638接收机输出观测量信息，使用服务质量评估软件评估伪距异常对航服务质量的影响，将新型完好性监测算法移植到诺瓦泰638中进行测试。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 RAIM算法的产生

1.2.2 RAIM技术国外研究现状

1.2.3 RAIM技术国内研究现状

1.3 项目背景和论文的主要工作

1.4 论文的内容安排

第2章 接收机观测量异常产生的影响

2.1 GPS伪距单点定位

2.1.1 GPS定位体系概述

2.1.2 GPS伪距测量

2.1.3 GPS 伪距定位原理

2.1.4 GPS伪距定位算法

2.1.5 多星故障对伪距定位造成影响的仿真

2.2 载波相位定速

2.2.1 GPS 载波相位定速原理

2.2.2 多星故障对载波相位定速造成影响的仿真

2.3 导航服务质量的研究

2.3.1 精度

2.3.2 可用性

2.3.3 连续性

2.3.4 完好性

2.3.5 服务性能仿真分析

2.4 本章小结

第3章 接收机自主完好性监测算法

3.1 RAIM的基本概念

3.2 传统的RAIM算法

3.2.1 最小二乘残差模型

3.2.2 故障卫星检测

3.2.3 故障卫星识别

3.2.4 RAIM算法可用性分析

3.2.5 RAIM完好性监测工作流程

3.3 新型完好性监测算法

3.3.1 最小二乘残差RAIM算法存在的问题

3.3.2 RAIM多星故障检测与识别方法

3.3.3 新型完好性监测方法验证

3.4 本章小结

第4章 卫星导航服务性能评估试验

4.1 卫星导航服务质量监测系统简介

4.2 卫星导航信号质量异常模拟

4.3 卫星信号观测量异常监测评估

4.4 RAIM完好性监测算法能力测试

4.5 本章小结

结论

参考文献

致谢