[发明专利]一种实际导航性能的计算方法、设备及系统

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种实际导航性能的计算方法、设备及系统。

背景技术

卫星导航是近年来航空领域比较常用的导航手段，基于全球卫星导航系统（GNSS）进行导航。卫星导航克服了传统无线电导航系统的不足，实现了全天候、全球范围的高精度连续导航功能，可以满足大多数导航用户的需求。航空器能否在相应的空域中安全有效运行，很大程度上取决于机载导航系统的实际导航性能（ANP）是否能满足航路所需导航性能（RNP）的要求。

RNP要求飞机在某一个空域或某一条航路上飞行时，至少95%的概率下，其导航系统的误差不会超过某一特定的数值。但是卫星导航中导航卫星本身可能存在故障，一旦发生故障即导致对该卫星的观测信息发生异常，从而使得定位结果出现较大的偏差。因此，必须对机载导航系统的ANP进行评估，将ANP的值同RNP比较，以确定导航系统性能对于所飞行的航路段是否足够好，以确保飞机在该空域的安全飞行。

目前国际上RNP低空引导领域常用的ANP的计算方法，主要是采用计算协方差矩阵，得到误差椭圆的方程，再计算95%误差圆半径，得到ANP的值。当卫星导航系统在飞机上应用时，尤其在高动态导航，对卫星导航系统的完好性具有严格要求，所以在进行ANP计算之前，必须进行卫星导航系统的接收机自主完好性监测（RAIM）。

而目前已经采用的ANP的计算方法都是针对单个全球定位系统（GPS）的，GNSS中其他卫星导航系统在构成上与GPS有着明显不同，而且在考虑多个卫星导航系统兼容的情况下，原有ANP的计算方法和RAIM技术的一些假设前提不再成立，原有ANP的计算方法不再适用。

发明内容

本发明提供一种实际导航性能的计算方法、设备及系统，以解决现有技术中多个卫星导航系统兼容的情况下，原有ANP的计算方法不再适用的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种实际导航性能的计算方法，所述方法包括：

在当前导航场景中，获取当前历元中可视的至少一个卫星；

判断所述至少一个卫星是否可用；

若所述至少一个卫星可用，则根据所述至少一个卫星的观测数据，计算实际导航性能。

第二方面，本发明实施例提供了一种设备，所述设备包括：

获取单元，用于     在当前导航场景中，获取当前历元中可视的至少一个卫星；

判断单元，用于判断所述至少一个卫星是否可用；

数据处理单元，用于若所述至少一个卫星可用，则根据所述至少一个卫星的观测数据，计算实际导航性能。

第三方面，本发明实施例提供了一种系统，所述系统包括至少一个卫星导航系统，以及如第二方面所述的设备。

本发明提供的实际导航性能的计算方法、设备及系统，考虑了GNSS中其他卫星导航系统在构成上与GPS的不同，以及多卫星导航系统兼容的问题。本发明还根据多叉树分解方法，可实现两颗出现故障的卫星的正确识别，有效提高GNSS作为RNP低空引导的可用性和准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种实际导航性能的计算方法流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种实际导航性能的计算方法流程图；

图3为本发明实施例三提供的一种设备的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的一种系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种实际导航性能的计算方法，该方法应用于航空领域的航天器的导航，特别是应用于飞机的机载导航系统中。目前，飞机的卫星导航主要依据GPS提供的卫星观测信息，而随着GNSS中其他卫星导航系统的发展，机载导航系统可依据多个卫星导航系统提供的卫星观测信息数据来实现导航。当GPS中出现故障卫星时，可灵活使用其他卫星导航中无故障卫星提供的卫星观测信息数据进行导航，有效提高GNSS作为RNP低空引导的可用性和准确性。

本发明实施例一提供一种实际导航性能的计算方法，参照图1所示，该方法包括：

101、在当前导航场景中，获取当前历元中可视的至少一个卫星。

102、判断所述至少一个卫星是否可用。