星载GPS接收机RAIM算法性能及参数影响分析

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1、V01．22No．5航天器工程第22卷第5期104SPACECRAFTENGINEERING2013年10月星载GPS接收机RAIM算法性能及参数影响分析隋叶叶柳涛(航天恒星科技有限公司，北京100086)摘要为提高星载GPS接收机的故障鉴别与故障隔离能力，研究了星载接收机自主完好性监测(RAIM)算法的性能，以及参数选取对性能的影响；给出了RAIM算法的可用性及RAIM算法应用的可靠性衡量指标，并推导了内、外灵敏度的计算方法。设计了2种适合于高动态在轨应用环境的参数场景，并基于这2种场景，利用在轨数据分析

2、了性能之间的相互制约关系及不同参数对性能的影响。仿真结果表明：若定位告警门限取300m，可以保证90％的RAIM算法可用性；对于20m的测量误差，能够保证80％的检测概率。将不同性能与先验参数的影响关系具体化，可为不同环境、背景下RAIM算法在工程应用中的参数选取及性能评估提供参考。关键词卫星；接收机自主完好性监测；可用性；灵敏度；可靠性；漏警概率；误报概率中图分类号：V474．2；TN967．1文献标志码：ADoI：10．3969／j．issn．1673—8748．2013．05．017Performan

3、ceandParametersImpactAnalysisofRAIMAlgorithmonSpaceborneGPSReceiVerSUIYeyeLIUTao(SpaceStarTechnologyCo．，Ltd．，Beijing100086，China)Abstract：Toimprovethefaultidentificationandfaultisolationcapab订itiesofthespaceborneGPSreceiver，thepaperanalyzesthespaceborneRAI

4、IⅥ(receiVerautonomousintegritymonitor)algo—rithmperformanceandtheimpactofparameterselectiononitsperformance．TheaVailabilityandreliabilityofRAIⅣIalgorithmareresearched，andthecalculationmethodoftheinnerandoutersensitivityaregiven．Twosetsofparameterssuitablef

5、orhighdynamicenVironmentaredesignedbasedonwhichthemutualrestraintoftheseperformancesareanalyzedbyusingin—orbitdata．Thesimulationresultsshowthat90％availabilitycanbeguaranteedifthepositioningalarmthresholdisamaximumof300m，and80％detectionprobabilitycanbeachie

6、vedwhenthemeas—urementerroris20m．Aftertherelationshipbetweenperformancesandprioriparametersisspeci—fied，areferencefortheparameterselectionandperformanceassessmentofRAIMalgorithmindifferentengineeringapplicationenvironmentscanbeproVided．Keywords：satellite；R

7、AIM；availability；sensitivity；reliability；missingalarmprobability；falsealarmprobability收稿日期：2013一04一07；作者简介：隋叶叶(198126．com。修回日期：2013一05一056一)，女，硕士研究生，从事GPs导航定位、定轨和接收机可靠性研究工作。Email：suiyeyehaoren@第5期隋叶叶等：星载GPs接收机RAIM算法性能及参数影响分析1051引言在GPS导航系统中，导航卫星的故障可能会造成伪距观测

8、值偏差较大，从而影响定位精度。为提高GPS导航系统的完好性，接收机在进行测量的同时，必须兼顾伪距观测值偏差对测量值的影响，接收机自主完好性监测(RAIM)便是接收机对导航定位结果进行实时质量控制的一种算法。RAIM算法要完成两步检测：首先，检测当前可视卫星的几何条件是否可以进行粗差(没有模型化的偏差)的检测和排除，即判断RAIM算法是否可用；当RAIM算法可用时，进一步检测是否有故障发生，即进行粗差的检测和排除。