检索结果-南通市图书馆

测绘学报 2024年第1期53卷 137-145页

作者：王尔申孙薪蕙曲萍萍曾洪正徐嵩庞涛沈阳航空航天大学电子信息工程学院辽宁沈阳110136 沈阳航空航天大学民用航空学院辽宁沈阳110136 中国民用航空飞行学院民航飞行技术与飞行安全重点实验室四川广汉618307

卫星导航的完好性监测技术对保障航空领域的导航安全至关重要。针对高级接收机自主完好性监测算法将完好性风险概率和连续性风险概率平均分配给所有可见卫星,导致垂直保护级较为保守,进而造成可用性降低的问题,本文提出了一种基于动态... 详细信息

卫星导航的完好性监测技术对保障航空领域的导航安全至关重要。针对高级接收机自主完好性监测算法将完好性风险概率和连续性风险概率平均分配给所有可见卫星,导致垂直保护级较为保守,进而造成可用性降低的问题,本文提出了一种基于动态粒子群算法(dynamic particle swarm optimization,DPSO)的ARAIM可用性优化方法。通过优化风险概率分配过程,在完好性指标不变的情况下,可有效降低垂直保护级,提高了ARAIM算法的可用性。选取全球均匀分布的6个MGEX(multi-GNSS experiment)测站对所提方法进行验证,并分析了算法的全球可用性。同时,为验证该方法的有效性,在沈阳法库通航机场采集飞机全飞行阶段的卫星导航试验数据,对算法进行验证。静态数据与动态数据试验结果表明:采用基于DPSO算法的分配策略,降低了垂直保护级,提高了ARAIM可用性,全球范围内ARAIM可用性大于99.5%的覆盖比率由98.2%增加到99.7%。

关键词： GNSS ARAIM 可用性风险概率分配垂直保护级动态粒子群算法

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ARAIM算法的风险概率优化分配

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测绘学报 2021年第12期50卷 1751-1761页

作者：韩清清王利罗思龙舒宝岳聪长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 黄河水利职业技术学院测绘工程学院河南开封475004 地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室陕西西安710054 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 自然资源部第一大地测量队陕西西安710054

基础的ARAIM(advanced receiver autonomous integrity monitoring)算法将连续性风险和完好性风险概率平均分配给所有可见卫星,导致VPL(vertical protection level)较为保守。因此,采用了一种最大值最小化方法,利用Matlab的fminimax函数,对完好性风险和连续性风险进行合理分配,提高单星座ARAIM的可用性。实测数据的算例结果表明:无论是静态还是动态数据,最大值最小化方法都能够合理地进行风险分配。GPS和BDS单系统的VPL平均改善率为12.14%和10.63%,STD(standard deviation)平均改善率为78.69%和72.33%,并且该优化算法与其他两种优化算法相比,提高LPV-200下ARAIM可用性的效果更佳。仿真全球的结果表明:采用最大值最小化方法之后,GPS的ARAIM可用性大于90%、99.5%的覆盖范围由26.60%、0%分别增加到了38.69%、17.35%;BDS的ARAIM可用性大于90%、99.5%的覆盖范围由30.73%、19.91%分别增加到了34.28%、22.33%。

关键词： ARAIM LPV-200 连续性风险完好性风险风险概率分配

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面向城市道路安全的ARAIM保护级优化方法

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北京航空航天大学学报 2023年

作者：邓思瑜孙蕊张立东胡浩亮南京航空航天大学民航学院中国航空无线电电子研究所民航空管航空电子技术重点实验室

目前，以安全为导向的城市智能交通应用正不断扩展。此类应用不仅对全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System， GNSS)的精度有着一定的要求，同时对GNSS 的完好性性能也提出了新的挑战。先进接收机自主完好性监测(Advanced... 详细信息

目前，以安全为导向的城市智能交通应用正不断扩展。此类应用不仅对全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System， GNSS)的精度有着一定的要求，同时对GNSS 的完好性性能也提出了新的挑战。先进接收机自主完好性监测(Advanced Receiver Autonomous Integrity Monitoring， ARAIM)技术作为一种低成本、自主性强的完好性监测方法，目前已经在空旷的航空领域受到广泛的关注，但是在城市环境的应用尚属空白。且面向航空应用空旷环境下的传统ARAIM算法对完好性风险和连续性风险分配较为简单、导致计算的保护级数值过于保守。针对上述问题，本文提出一种基于教与学算法(Teaching-learning-based optimization， TLBO)的保护级优化方法，可以实现城市道路安全的完好性需求下完好性风险和连续性风险的合理分配，从而提高多星座ARAIM的可用性。车载实测数据表明，在GPS+GAL双星座场景下，水平保护级(Horizontal Protection Level， HPL)和垂直保护级(Vertical Protection Level， VPL)的平均优化率为50.58%和44.14%，10米级告警门限(Alert Limit， AL)对应的ARAIM可用性提高了51.29%;GPS+GAL+BDS多星座场景下，HPL和VPL的平均优化率为59.59%和56.33%，10米级AL对应的ARAIM可用性提高了99.29%。

关键词： ARAIM 垂直保护级水平保护级风险概率分配教与学算法

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GNSS接收机自主完好性监测算法优化及性能分析

GNSS接收机自主完好性监测算法优化及性能分析

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作者：韩清清长安大学

学位级别：硕士

随着全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite Systems,GNSS）的建设与维护,用户可见卫星数也在不断增加,GNSS已经能够满足绝大部分普通用户的基本定位需求。但是在涉及生命安全的领域,用户不仅仅只看重导航卫星的定位精度,更加... 详细信息

随着全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite Systems,GNSS）的建设与维护,用户可见卫星数也在不断增加,GNSS已经能够满足绝大部分普通用户的基本定位需求。但是在涉及生命安全的领域,用户不仅仅只看重导航卫星的定位精度,更加注重的是整个导航系统的安全性和可靠性。为了保证导航系统的可靠性,对其进行完好性监测是十分必要的。因此,本文介绍了接收机自主完好性监测（Receiver Autonomous Integrity Monitoring,RAIM）以及高级接收机自主完好性监测（Advanced RAIM,ARAIM）的原理,针对部分算法的不足之处进行了改进和优化,通过实测数据和仿真对算法有效性进行了评估验证,并且分析了当前GNSS ARAIM的性能。本文开展的主要工作和取得的成果如下:1、针对存在伪距粗差时,部分历元滑动开窗RAIM不可用的问题,采用Hatch滤波减小验后单位权中误差的策略来提高滑动开窗RAIM的可用性。本文提出了一种改进的Hatch滤波平滑算法,实验结果表明:改进的Hatch滤波平滑算法的精度优于传统的Hatch滤波和基于高度角的Hatch滤波,有良好的伪距修复效果,提高了卫星的使用率;并且当伪距存在20m、40m的粗差时,采用改进的Hatch滤波算法使滑动开窗RAIM不可用历元数目由25个、91个分别降为0个、17个。说明存在伪距粗差时,改进的Hatch滤波能够提高滑动开窗的RAIM的可用性。2、基础的ARAIM算法将连续性风险和完好性风险概率平均分配给所有可见卫星,导致垂直保护等级（Vertical Protection Level,VPL）较为保守,使单星座不足以满足高度在200英尺以下的垂直引导（Localizer Performance with Vertical guidance down to 200feet service,LPV-200）进近对完好性的要求。基于此,采用了一种最大值最小化方法,该方法可以合理分配完好性风险和连续性风险。实测数据的算例结果表明:最大值最小化方法与其他优化算法相比,提高LPV-200下ARAIM可用性的效果更佳。标准差平均改善率在80%左右,VPL的平均改善率在10%以上,ARAIM可用性的提升率在5%以上。仿真全球的结果表明:采用最大值最小化方法之后,GPS的ARAIM可用性大于99.5%的覆盖范围由0%增加到了17.35%;BDS的ARAIM可用性大于99.5%的覆盖范围由19.91%增加到了22.33%。3、GNSS的星座性能具有差异性,因此GNSS组合后的ARAIM需要考虑的威胁模式更为复杂,及时对GNSS ARAIM性能进行评估具有重要的现实意义。基于此,本文分析了只考虑双星故障以及考虑单星和单星座故障同时发生时,GNSS双星座、三星座以及四星座组合时的ARAIM性能,通过实测数据分析地面测站的ARAIM性能,并且进一步仿真全球的ARAIM可用性。实测和仿真结果表明:相较于双星故障,单星和单星座故障同时发生时,双星座ARAIM可用性下降幅度较大;三星座和四星座的ARAIM可用性下降幅度较小,并且赤道附近的ARAIM可用性较高。BDS作为异构星座,和其他星座的组合在顾及宽故障时,只有其他星座中包含GPS时,亚太地区的可用性才会明显高于其他地区。

关键词： GNSS 完好性 RAIM ARAIM LPV-200 风险概率分配

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