基于概率极限状态的RAIM风险评估

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1、第31卷第6期2013年12月中国民航大学学报JOURNALOFCⅣⅡ。AVIATIONUNIVERSITYOFCIⅡNAV01．3lNo．6December2013基于概率极限状态的RAIM风险评估杨传森1，徐肖豪2(1．金陵科技学院机电工程学院，南京211169；2．中国民航大学空中交通管理研究基地，天津300300)摘要：为了提供准确可靠的完好性服务，提出了基于概率极限状态的RAIM完好性风险评估。考虑所需导航性能参数和噪声的因素，建立了安全系数与可靠系数相结合的完好性风险评估指标体系，确立风

2、险评价准则。非精密进近的算例分析表明．系统评估方法是可行的且有效的。关键词：接收机自主完好性监测；概率极限状态；所需导航性能；非精密进近；漏检率中图分类号：V249；P228．4文献标志码：A文章编号：1674—5590(2013)06—0016—05RiskassessmentforreceiverautonomousintegritymonitoringbasedonprobabilitylimitstateYANGChuan-senl．XUXiao—ha02(1．CollegeofMechan

3、icalandElectricalEngineering，JinlingInstituteofTechnology，Nanjing211169，China；2．ResearchBaseofairVrafficManagement，CAUC，Tianjin300300，China)Abstract：Inordertoprovideaccurateandreliableintegrityservice，theintegrityriskassessmentforreceiverautonomousinte

4、gritymonitoringbasedonprobabilitylimitstateisproposed．Takingintoaccounttherequirednavigationperformanceparametersandnoisefactors，thesystemindicesoftheintegrityriskassessmentareestablishedcombiningwiththesafetyfactorandreliabilitycoefficient．Andthen，the

5、evaluationcriterionisestablishedfortheintegrityriskassessmentofreceiverautonomousintegritymonitoringreliability．Simulationfornon—precisionapproachvalidatesbothfeasibilityandeffectivenessoftheproposedalgorithm．Keywords：receiverautonomousintegritymonitor

6、ing；probabilitylimitstate；requirednavigationperformance；non-precisionapproach；misseddetectionprobability为了提供更精确可靠的完好性服务⋯，保障飞行安全，需要研究用户端接收机自主完好性监测(receiverautonomousintegritymonitoring，RAIM)算法。RAIM利用用户接收机的冗余观测值监测用户定位结果的可靠性，保障定位的精度口I。文献[3]利用机载气压高度表来增强RAI

7、M，提高了故障检测灵敏性，但只适合于单故障目标。文献[4]提出了基于最小二乘残差RAIM改进算法，考虑了卫星几何分布和漏检率因素，但没有考虑噪声较大的情况。针对SnapshotRAIM对多故障不敏感的缺陷，文献【5]提出了将时域处理和集合统计综合实现RAIM算法，但是，有偏估计会造成斜坡故障变大，导致检测失效或错误，甚至导致卡尔曼滤波器发散。文献[6】提出了假设验证法RAIM算法用于卫星导航多星故障识别，但是，对于多系统兼容接收机，由于可视卫星数量多，导致假设验证的情况增多，计算量大幅增加，会破坏接

8、收机的自主完好性。实际上，全球导航卫星系统(GNSS)定位精度容易受到时间同步、轨道确定、传播时延和几何精度因子影响；传播时延有不确定性，各航段的完好性要求存在差异，且完好性与其他参数之间具有相关性。而现有RAIM研究算法一般是通过预设阈值并进行一致性检测来实现完好性监测㈣，提供快速报警，即为RAIM定值分析法[91。基于定值分析法的RAIM算法是建立在确定性基础上，用此方法来描述具有复杂性、不确定性和自有相关性的系统是不适宜的。随着GNSS发展，基于多卫星系统组合导