一种机场gnss监测接收系统信号质量监测的方法
【专利摘要】本发明属于卫星导航系统的信号质量监测领域，具体涉及一种机场GNSS监测接收系统信号质量监测的方法。本发明包括：对地面接收机终端输出的卫星导航信号做载波平滑处理，用一个低通滤波器来消除码观测量和载波相位观测量之差的高频误差分量，降低码观测量之中的多径和热噪声误差；对经过平滑处理后的信号做差分矫正处理，利用接收机根据导航电文结算出的位置信息减去接收机精确的地理位置信息，得出差分矫正值；判断有无异常信息，相关峰畸变说明存在异常信息及时排除；将排除异常的差分矫正信息通过上行数据链发送至机载终端，协助机载接收机完成高精度定位。本发明能够有效减小飞机进场时发生故障的概率。
【专利说明】-种机场GNSS监测接收系统信号质量监测的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于卫星导航系统的信号质量监测领域，具体设及一种机场GNSS监测接 收系统信号质量监测的方法。
【背景技术】
[000引 全球卫星导航系统 GNSS (Global P^Javigation Satell ite System,)克服了传统 无线电导航系统的不足，实现了全天候、全球范围的连续高精度的导航定位功能，目前已广 泛应用于交通管理与运输、大地测量、移动通信、航海、航空等多个领域，在我们日常生活中 发挥了很重要作用。但目前尤其在航空飞行方面还没有得到普遍采用，主要原因是当前的 卫星导航系统（如GI^S系统）在精度、完好性、连续性及可用性四个方面还不能够满足飞机 所有飞行阶段的需求，完好性监测主要对导航空间信号W及地面设备本身可能出现的异常 情况进行监视，保证导航系统的完好性。其中，SQM(Si即al Quality Monitoring,信号质量 监测）可对导航电文进行跟踪，W保证该卫星传送的测距码没有发生崎变，使机载用户免 于卫星信号异常或形变引起灾难性信息误导。根据机场GNSS监测接收系统信号质量完好 性监测需求，进而开展对卫星导航系统信质量监测的相关峰监测算法的研究。
[0003] 对接收到的观测量进行信号质量监测，对可能出现的故障建立S种模型，分别为 码片延迟、码片衰减震荡及二者的混合，根据相关峰监测原理，通过相关峰波形可初步判断 故障类型。信号质量监测能够有效减小故障发生的概率，首次将该技术应用于民用航空中， 提高民航飞机进近的安全性和可靠性，对自主研发新一代空中交通管理系统具有十分重要 的意义，通过对北斗卫星导航系统的监测接收，为我国自主卫星导航系统在空管中的应用 奠定基础。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种减小飞机进场时发生故障的概率机场GNSS监测接收 系统信号质量监测的方法。
[0005] 本发明的目的是该样实现的：
[0006] (1)对地面接收机终端输出的卫星导航信号做载波平滑处理，用一个低通滤波器 来消除码观测量和载波相位观测量之差的高频误差分量，降低码观测量之中的多径和热噪 声误差；
[0007] (2)对经过平滑处理后的信号做差分矫正处理，利用接收机根据导航电文结算出 的位置信息减去接收机精确的地理位置信息，得出差分矫正值；
[000引 （3)判断有无异常信息，相关峰崎变说明存在异常信息及时排除；
[0009] (4)将排除异常的差分矫正信息通过上行数据链发送至机载终端，协助机载接收 机完成高精度定位。
[0010] 步骤（4)中多相关接收机的相关器输出多个本地伪码与接收信号的相关间 距的相关值，超前相关器的输出值表示为1_,，滞后相关器的输出值表示为I,，其中X = 1，2,…，N，其中N表示为多相关器对个数，用超前与滞后相关器的差值与参考值的差值来 评估：
[0011]
【权利要求】
1. 一种机场GNSS监测接收系统信号质量监测的方法，其特征在于： (1) 对地面接收机终端输出的卫星导航信号做载波平滑处理，用一个低通滤波器来消 除码观测量和载波相位观测量之差的高频误差分量，降低码观测量之中的多径和热噪声误 差； (2) 对经过平滑处理后的信号做差分矫正处理，利用接收机根据导航电文结算出的位 置信息减去接收机精确的地理位置信息，得出差分矫正值； (3) 判断有无异常信息，相关峰畸变说明存在异常信息及时排除； (4) 将排除异常的差分矫正信息通过上行数据链发送至机载终端，协助机载接收机完 成高精度定位。
2. 根据权利要求1所述的一种机场GNSS监测接收系统信号质量监测的方法，其特征在 于，所述步骤（4)中多相关接收机的相关器输出多个本地伪码与接收信号的相关间距的相 关值，超前相关器的输出值表示为Lx，滞后相关器的输出值表示为Ix，其中X= 1，2,…，N， 其中N表示为多相关器对个数，用超前与滞后相关器的差值与参考值的差值来评估：
其中，1^与I为超前与滞后相关器的输出值； 用超前与滞后相关器的差值与参考值的差值来评估相关峰是否畸变，实时监测的值与 参考值超过规定范围就判定为相关峰畸变，监测到的信号存在异常，利用多普勒去除原理 对接收的数字信号进行处理，计算本地理想码序列参考信号与处理得到的基带信号分量归 一化互相关：
式中，Sbmmpm。表示基带信号经累加平均处理后的结果；SKrf表示理想基带复制码信号， 它是由本地接收机产生的参考信号；Tp表示积分时间，e和t表示时间变量，在相关处理中 有用信号功率相对于接收到的全部可用信号功率的损耗，即相关损耗，
【文档编号】G01S19/20GK104502923SQ201510001549
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月5日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】张朝柱, 王赫宇, 柳佳, 燕慧智 申请人:哈尔滨工程大学