[发明专利]一种北斗非机动型广播星历故障实时监测方法

权利要求书

1.一种北斗非机动型广播星历故障实时监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：基于卫星的轨道运动重合周期及位置偏差选取广播星历参数外推时间；

步骤2：计算广播星历参数外推时间间隔的星历参数差值，分析其统计分布特性；

步骤3：卫星位置偏差对广播星历参数变化的灵敏度分析；

步骤4：根据灵敏度分析中广播星历参数对卫星位置的影响大小，对广播星历参数进行影响等级分类；

步骤5：对不同影响等级中的广播星历参数选择不同阶数的多项式外推；

步骤6：基于卫星位置偏差的统计分布特性，构建检验统计量和最小可检测误差；

步骤7：根据系统的连续性要求和完好性风险要求获取检验统计量阈值，通过阈值和检验统计量比较的方式，实现北斗非机动型广播星历故障实时监测，具体为：若计算得到的检验统计量小于检验统计量阈值，则满足系统的连续性要求，否则发生误警；在满足连续性要求的前提下，若计算的最小可检测误差小于其给定检测门限，则满足系统的完好性风险要求，否则发生漏检。

2.根据权利要求1所述的一种北斗非机动型广播星历故障实时监测方法，其特征在于：步骤1所述广播星历参数外推时间为1天。

3.根据权利要求1所述的一种北斗非机动型广播星历故障实时监测方法，其特征在于：步骤2所述计算广播星历参数外推时间间隔的星历参数差值，分析其统计分布特性具体为：

设当前k时刻，相对于星历参考时间t_oe，广播星历参数为P_k，相邻日时刻的历史广播星历参数为P_k-1，计算广播星历参数偏差可表示为：

ΔP＝P_k-P_k-1

其中，P代表由15个广播星历参数组成的矩阵；

通过计算相邻两天的广播星历参数差值得到其统计分布特性。

4.根据权利要求1所述的一种北斗非机动型广播星历故障实时监测方法，其特征在于：步骤3所述卫星位置偏差对广播星历参数变化的灵敏度分析具体为：

通过使用北斗接口控制文件-2013中定义的卫星位置非线性函数计算出卫星位置，卫星位置计算模型具体为：

其中，x、y、z为卫星三轴位置的计算函数，t为当前时刻，相对于t_oe，p_i表示不同广播星历参数，i＝1，2，…，15；

卫星位置对广播星历参数变化的灵敏度系数通过卫星位置函数分别对每个广播星历参数的微分计算，具体为：

其中，δx(t)、δy(t)、δz(t)分别为卫星三轴位置误差，δp表示星历参数的变化量；

简写为：

δr(t)＝AδP

其中，δr(t)表示t时刻卫星位置误差；

则广播星历参数变化对卫星位置误差的影响为：

其中，σ(δr_i)是卫星位置误差标准差，σ(δp_i)是相邻日广播星历参数差值的标准差；

根据上述公式可以得到每个广播星历参数变化分别对北斗地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星三种轨道卫星位置的影响大小。

5.根据权利要求1所述的一种北斗非机动型广播星历故障实时监测方法，其特征在于：步骤4所述根据灵敏度分析中广播星历参数对卫星位置的影响大小，对广播星历参数进行影响等级分类具体为：根据步骤3中的灵敏度分析结果，将对北斗地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星三种轨道卫星位置影响程度不同的广播星历参数分为三类：将对卫星位置影响误差超过1000m的广播星历参数归类为影响等级一，将影响卫星位置误差低于100m的广播星历参数归类为影响等级三，将其余广播星历参数归类为影响等级二。