[发明专利]一种北斗三号系统用户完好性处理的优化方法及优化装置

权利要求书

1.一种北斗三号系统用户完好性处理的优化方法，其特征在于，包括：

利用获取的伪距观测数据，采用优化误警概率和危险性误导信息概率分配的方式，对基于MHSS的ARAIM算法进行优化，计算用户完好性；

利用获取的载波相位观测数据，并行采用CRAIM算法计算用户完好性；

分析PPP定位误差的计算结果，当PPP定位结果满足收敛条件时，采信CRAIM算法的完好性计算结果；当PPP定位结果不满足收敛条件时，采信优化后ARAIM算法的完好性计算结果。

2.根据权利要求1所述的一种北斗三号系统用户完好性处理的优化方法，其特征在于，PPP定位结果收敛的条件为：东、北、天三个方向的定位误差均小于0.2m，且持续时长为100个历元。

3.根据权利要求1所述的一种北斗三号系统用户完好性处理的优化方法，其特征在于，采用优化误警概率和危险性误导信息概率分配的方式，对基于MHSS的ARAIM算法进行优化，计算用户完好性，包括：

利用加权最小二乘法求解无故障条件下接收机位置误差和钟差x的估计值和扣除第i颗故障卫星后x的估计值计算第i颗卫星的检验统计量

求解3组K系数K_fa,i，K_md,0和K_md,i，其中，K_fa,i表示由连续性风险概率计算而得的系数；K_md,0和K_md,i表示由完好性风险概率计算而得的系数；

求解由符合连续性风险概率的垂直定位误差和由连续性偏差引起的垂直定位误差两部分组成的误差检测门限D_i；

判断第i颗卫星是否为故障卫星，如果d_i＞D_i，则将该卫星剔除；

求解当前历元的垂直保护水平VPL＝max(VPL₀,max(VPL_i))，其中，VPL₀表示卫星无故障时的VPL值；VPL_i表示扣除第i颗故障卫星后，其余可见卫星对应的VPL值。

4.根据权利要求3所述的一种北斗三号系统用户完好性处理的优化方法，其特征在于，所述K_md,0系数的公式为：

式中PHMI表示危险性误导信息概率；Q表示单边标准正态累积分布函数；n表示当前历元可见卫星数；

采取优化危险性误导信息概率分配的方式，所述K_md,i系数的计算方式包括：

将对VPL_i取值产生影响的K_md,i×σ_V,i设为相等，即

K_md,1×σ_V,1＝K_md,2×σ_V,2＝...＝K_md,n×σ_V,n (1-2)

式中σ_V,i表示第i颗卫星故障时，垂直方向定位误差的标准差；

同时，K_md,i应满足如下条件：

式中P_sat(i)表示第i颗卫星的先验故障概率；

使用数值搜索法获取优化后的K_md,i值；选择几何分布最差，即σ_V,i最大的卫星开始调整，σ_V,i最大则K_md,i最小，而较小的K_md,i值对应较大的PHMI分配。

5.根据权利要求4所述的一种北斗三号系统用户完好性处理的优化方法，其特征在于，采用数值搜索法对K_md,i进行优化的过程中，选择合适的迭代步长，迭代结束的条件根据实际需要自行设定，将判定条件设置为迭代结束后，获取一组优化后的K_md值。