[发明专利]一种卫星导航数据合理性检测方法

说明书

技术领域

本发明属于导航技术领域，涉及一种用于惯性/卫星组合导航所用的卫星导航数据合理性检测方法。

背景技术

目前，对于机载惯性/卫星导航组合导航系统的卫星导航数据的合理性判别，一般是在卫星导航接收机中对卫星导航数据做完好性检测，此类方法专门在卫星接收机内部设置，计算较为复杂、实现难度较大。文献[1]RTCA/DO-208 MINIMUM OPERATIONAL PERFORMANCE STANDARDS FOR AIRBORNE SUPPLEMENTAL NAVIGATION EQUIPMENT USING GLOBAL POSITIONING SYSTEM(GPS).RTCA.Inc.1993.CHANGE NO.1TO RTCA/DO-208，September 21，1993(RTCA/DO-208使用全球定位系统(GPS)的机载辅助导航设备的最低使用性能标准。RTCA.Inc.1993.1993年9月21日第一次更改。RTCA是美国政府和工业部门的航空学组织协会，致力于解决航空业务中的电子和无线电通讯应用中出现的问题，它的目标是通过它的组织成员达成协议来解决这些问题，RTCA的决定对于它所有的相关组织具有推荐的性质。文献[1]在“附录F最小平方残差RAIM(Receiver Autonomous Integrity Monitoring，接收机自主完好性监控)方法”详细介绍了RAIM方法的内容，其主要思路是连续检测具有余度的伪距测量值，至少要有5个导航卫星的伪距测量值才能报出故障。由于计算步骤较为复杂这里不一一列出。文献[2][美]Elliott D.Kaplan和Christopher J.Hegarty主编，寇艳红译，GPS原理与应用(第二版)，电子工业出版社，2007年1月，北京，则在“7.5GPS完好性”中详细描述了RAIM和FDE(故障检测和排除)方法，除了与文献[1]相关的内容外，还描述了用至少6个导航卫星的伪距测量值确定故障卫星并从导航解中排除故障卫星的方法，由于方法法较为复杂这里不一一列出。

本发明是直接对卫星导航数据做检测，与前述的完好性检测方法相比，减少了实现的难度，可对卫星导航数据的跳变、波动和异常值做出比较有效的检测。

发明内容

本发明的目的是提出一种操作简便的卫星导航数据合理性检测方法。本发明的技术解决方案是：

(1)卫星导航数据自身合理性判别

①根据惯导使用要求，确定载体经度、纬度的不合理数值区域；

②根据惯导使用要求，确定载体海拔高度的不合理数值区域；

③根据惯导使用要求，确定载体水平和天向速度的不合理数值区域；

④对接收到的卫星导航数据分别按照①至③判据的顺序进行判别；

⑤只有全部满足判别要求，确定为通过自身合理性判别，发出本秒卫星导航数据可用的信息，回到④等待判断下一秒卫星导航数据；

⑥如果其中任意一个数值不满足判别要求，确定为不通过自身合理性判别，发出本秒卫星导航数据不可用的信息，回到④等待判断下一秒卫星导航数据；

(2)卫星导航连续两秒数据的合理性判别

分别选择设置位置差绝对值判据、速度差绝对值判据和时间差判据。按照下列步骤检测：

I)判断本秒卫星数据状态字是否有效，如果状态字无效，则不存储本秒数据，重新等待和判断下一秒卫星数据状态字是否有效；如果状态字有效，则从卫星导航的位置、速度和时间数据中选择并在内存单元中存储指定的数据；

II)如果第二秒导航数据的状态字无效，则不存储数据，并且将上一秒存储的数据清除；重新等待和判断下一秒卫星数据状态字是否有效；

III)如果连续2秒数据有效，则将第2秒相应数据存储到内存单元中；

IV)将内存中存入的连续2秒数据，同类数据相减并求绝对值；

V)将得到的若干个绝对值分别与预先设置的每类数据的判据作比较；

VI)如果有任何1个绝对值超过判据，发出本秒卫星导航数据不可用的信息，清掉内存单元中已存储的连续两秒的卫星导航数据，回到I)，重新等待和判断下一秒卫星数据状态字是否有效；

VII)如果全部绝对值通过判据，则当前卫星导航数据通过连续两秒合理性判别，发出本秒卫星导航数据可用的信息；

VIII)如果前两秒的卫星导航数据通过判断，下1秒卫星导航数据有效，则存入内存单元，顶掉最先存入的第1秒的卫星导航数据，再转到IV)；