接收机端卫星多故障检测与识别算法研究

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1、分类号:P2210710-2015126024硕士学位论文接收机端卫星多故障检测与识别算法研究张亚彬导师姓名职称王利副教授申请学位类别工学硕士学科专业名称大地测量与测量工程论文提交日期2018年4月23日论文答辩日期2018年6月6日学位授予单位长安大学ResearchonSatellitesMulti-faultDetectionandIdentificationAlgorithmatReceiverADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZHANGYabinSup

2、ervisor：AssociateProf.WANGLiChang’anUniversity,Xi’an,China摘要为了保证卫星导航系统能够可靠地服务于航空用户，有必要对其进行完好性监测。在完好性监测方法中，接收机自主完好性监测算法因其无需外部信息、自主性高等受到广泛应用。然而，接收机自主完好性监测算法中仍存在故障检测与识别率低、无数据预处理等问题，因此，本文在深入研究接收机完好性监测算法的基础上，以引入ISC参数来提高RAIM算法故障检测与识别率；将粗差检测方法与MHSSARAIM结合，以解决MHSSARAIM无数据预处理问

3、题。本论文的主要研究内容和创新点如下：（1）分析了接收机自主完好性监测（RAIM）算法中最小二乘残差法和奇偶矢量法，并推导验证两种方法是等价的；研究了高级接收机自主完好性监测（ARAIM）算法中相对RAIM（RRAIM）、载波RAIM（CRAIM）和多元分组假设ARAIM（MHSSARAIM）三种算法，对比分析了各算法中存在的不足。（2）为探讨GPS民用星历中新增ISC参数对RAIM的改善效果，将ISC参数引入RAIM算法中，并采用GPS数据进行了测试和分析，结果表明引入ISC参数改正提高了单位权中误差的精度，降低RAIM算法各阈

4、值，从而改善RAIM性能。（3）针对MHSSARAIM算法未对原始数据进行预处理的问题，提出了一种基于粗差检测的MHSSARAIM算法，并采用GPS和BDS观测数据对其进行了粗差检测，测试和分析结果表明：粗差检测方法能有效剔除观测值中20m以上的粗差值，新算法的性能优于MHSSARAIM算法。（4）采用BDS、GPS和GLONASS观测数据分析了MHSSARAIM在航行LPV-200精密进近阶段完好性能。测试结果表明：多系统MHSSARAIM算法性能优于单系统，并能为航空用户提供更优质的导航服务。关键词：完好性，ISC参数，RAI

5、M，粗差检测，MHSSARAIMIABSTRACTInordertoensurethatthenavigationsystemcanserveaviationusersreliably,itisnecessarytomonitoritsintegrity.Intheintegritymonitoringmethod,thereceiverautonomousintegritymonitoringalgorithmiswidelyusedbecauseofitslackofexternalinformationandhighauto

6、nomy.However,thereceiverautonomousintegritymonitoringalgorithmstillhasproblemssuchaslowfailuredetectionrate,lowrecognitionrate,andnodatapreprocessing.Onthebasisoffurtherresearchonreceiverintegritymonitoringalgorithm,thispaperintroducesISCparameterstoimproveRAIMalgorit

7、hmfaultdetectionandrecognitionrate,combinesthegrosserrordetectionmethodwithMHSSARAIMtosolvetheproblemofnodatapreprocessing.Themainresearchcontentsandinnovationsofthispaperareasfollows:(1)Basedontheintroductionofpseudorangelocationprinciple,theReceiverAutonomyIntegrity

8、Monitoringalgorithmisstudied.Thispaperanalyzestheleast-squaresresidualmethodandparityvectormethodinReceiverAutonomyIntegrity