多星座組合導航系統的RAIM算法研究

肖啟東

摘要：隨著不同衛星導航系統間聯合導航定位的全面展開，基于多星座組合導航的接收機自主完好性檢測（mAIM）算法的研究顯得十分重要。文中根據多星座組合導航系統的定位模型，對多星座組合導航系統的RAIM算法做了研究，詳細分析了利用奇偶矢量進行故障檢測和故障識別。同時對單GPS星座和GPS、Galileo和北斗三種星座組合導航的RAIM算法進行了仿真分析，結果表明多星座組合導航的RAIM算法的故障檢測和故障識別性能更好，能提供更好的完好性保障。

關鍵詞：多星座；RAIM；故障檢測；故障識別

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.04.022

0.引言

全球導航衛星系統的性能指標主要包括4個方面：精度、完好性、可用性和連續性。隨著衛星導航系統技術的升級以及不同衛星導航系統（如GLONASS、Galileo、北斗等）的全面建設，衛星導航用戶的定位精度有了顯著提高，可以達到厘米量級的精度，基本已經可以滿足絕大部分的精度需求，相對而言，決定用戶安全性能的衛星導航系統的完好性問題變得更加突出。完好性指的是在導航系統發生故障或定位的結果誤差超限，不能應用于導航和定位的情況下，導航系統及時向用戶發出報警的能力。目前，完好性檢測技術主要包括三種形式：衛星自主完好性檢測技術、地面完好性通道和接收機自主完好性檢測（RAIM）。與其它兩種形式的完好性檢測方法相比，RAIM算法具有對故障反應迅速、靈活性好，并且不需要外界干預等優點，得到非常廣泛的應用。

目前的RAIM算法大都是針對單一的衛星導航系統，而對于多星座聯合導航的衛星導航系統的RAIM算法的研究還是比較少，并且研究的技術還相對處于不成熟的階段。隨著各個衛星導航系統建設的日益完善，不同星座的衛星系統協同導航定位的工作已全面展開，加強多星座組合導航的RAIM算法研究，以提高用戶的安全性能，顯得尤為重要。在此背景下，對多星座組合導航系統的RAIM算法展開研究。endprint