衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)與系統(tǒng)健康管理技術(shù)＊

趙 娜，劉春霞，孫 妍，李曉飛

（北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心，北京100094）

0 引 言

衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)主要通過衛(wèi)星來測(cè)定用戶的位置，它可以解決任何時(shí)間任何地點(diǎn)的“何時(shí)？何地？何速度？”問題。最早建立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為GPS系統(tǒng)。為了對(duì)抗美國，俄羅斯軍方建立了GLONASS。伽利略系統(tǒng)是歐洲對(duì)未來全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的貢獻(xiàn)，中國正在建設(shè)第一代區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所包含的軟硬件設(shè)備類型復(fù)雜、數(shù)量繁多、規(guī)模龐大，同時(shí)集成度和復(fù)雜度較高，隨著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)的不斷擴(kuò)展和深化，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行面臨著越來越大的困難和壓力。系統(tǒng)健康管理技術(shù)，即故障預(yù)測(cè)與健康管理（PHM）技術(shù)，可以利用盡可能少的傳感器來采集系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)信息，借助各種智能推理算法來評(píng)估系統(tǒng)自身的健康狀態(tài)，在系統(tǒng)故障發(fā)生前對(duì)其故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，并結(jié)合各種可利用的資源信息提供一系列的維修保障措施以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的視情維修。通過論述衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)組成和運(yùn)行現(xiàn)狀，鑒于PHM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用，提出將PHM技術(shù)應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)過程中，以提高系統(tǒng)的維護(hù)效率、降低系統(tǒng)管理費(fèi)用，增強(qiáng)系統(tǒng)服務(wù)的可靠性和穩(wěn)定性。

1 衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)組成

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、控制段和用戶段組成。

1）空間段

為了提供連續(xù)的導(dǎo)航定位服務(wù)能力，每個(gè)導(dǎo)航定位系統(tǒng)的星座均包含足夠數(shù)量的衛(wèi)星，以確保在每個(gè)站點(diǎn)可同時(shí)觀測(cè)至少四顆衛(wèi)星（GPS／GLONASS／伽利略／北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信息比較如表1所示）。……