[发明专利]一种惯性信息辅助RAIM检测方法

摘要

本发明属于卫星导航接收机信息处理领域，具体涉及一种惯性辅助的自主完好性检测(RAIM)方法，以解决卫星接收机定位稳定性和可靠性问题。本发明主要包括卫星捕获跟踪与同步；取帧同步后的卫星的参数；卫星位置速度计算；最小二乘解算；计算最小二乘伪距残差矢量及其均方根；计算接收机与卫星之间的伪距残差；对得到的每颗卫星的伪距残差进行由大到小排序，然后从前到后每4个点作为一个组合计算一个伪距残差的均方根；找出伪距残差的均方根最小的组合；将每颗卫星的伪距残差与平均值做比较，判断大于故障识别的门限值的卫星为有故障的卫星。该方法可以在单系统5颗卫星的情况下有效检测出通道跟踪或卫星故障，并识别出故障卫星。

主权项

一种惯性信息辅助RAIM检测方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)卫星捕获跟踪与同步；捕获以下卫星中的至少一种：GPS、BD2、GLONASS，跟踪卫星进行位同步和帧同步；(2)提取帧同步后的卫星的如下参数：码NCO、码片计数、1ms计数、位计数、字计数和帧计数，得到发射时刻和卫星伪距；(3)卫星位置速度计算；按照卫星导航接口控制文件提供的卫星位置计算方法，输入卫星发射时刻计算得到卫星位置和卫星速度；(4)最小二乘解算；通过对步骤(2)和步骤(3)中得到的卫星伪距、卫星位置和卫星速度进行最小二乘计算，得到载体位置和载体速度；(5)利用r＝z‑H(HTH)‑1HTz＝[In‑H(HTH)‑1HT]z计算最小二乘伪距残差矢量，其中z是n×1矢量，其元素是卫星伪距与载体位置之间的差值；数值n是参与定位的卫星数，n≥5；H是x与z之间的n×4方向余弦矩阵，In是n×n的单位矩阵；(6)计算最小二乘伪距残差矢量的均方根当最小二乘伪距残差矢量的均方根超过正常工作时的残差门限时，给出存在故障的告警标志，并进行后续步骤，否则判断不存在有故障的卫星，结束本方法；正常工作时的残差门限根据系统设定；(7)计算接收机与卫星之间的伪距，接收机与卫星之间的伪距＝惯性辅助得到的本地点坐标和步骤(3)中得到的卫星位置之间的距离，将接收机与卫星之间的伪距与步骤(2)中得到的卫星伪距做差，得到伪距残差；(8)对得到的每颗卫星的伪距残差进行由大到小排序，然后从前到后每4个点作为一个组合计算一个伪距残差的均方根；(9)找出步骤(8)中伪距残差的均方根最小的组合，求得该组合的伪距残差平均值，将该平均值作为故障识别的门限值；(10)将每颗卫星的伪距残差与步骤(9)中求得的平均值做比较，判断大于故障识别的门限值的卫星为有故障的卫星。