Gps与北斗区域系统组合星座故障检测与排除方法及装置的制造方法_3

文档序号:9260663阅读:来源:国知局
卫星子集的检验统计量,将检验统 计量最小的包含M-2颗卫星的抓S卫星子集对应的两颗被排除掉的卫星作为最终的故障卫 星并排除。
[0103] 进一步地,在S1044之前,检测是否获得至少一个包含M-2颗卫星的抓S卫星子 集,在检测出未获得包含M-2颗卫星的抓S卫星子集时,对扩充后的抓S卫星集进行排除任 意两颗卫星的操作,获得GT2个包含(M-2)颗卫星的抓S卫星子集。该种方法的计算量虽 然很大,但是可W避免S1043中由于算法的失误没有记录到抓S卫星子集的情况。
[0104] 在上述实施例中,进一步地,可见抓S卫星的数目小于4时,不使用抓S进行卫星 导航定位。由于而现有的卫星导航定位至少需要4颗卫星,因此在可见抓S卫星的数目小 于4时,不使用抓S进行卫星导航定位。直接使用GI^S进行卫星导航定位,使用RAIM算法 对可见GI^S卫星集进行故障检测与排除。在可见抓S卫星的数目大于6时,首先将可见抓S 卫星集作为扩充后的抓S卫星集。接着直接对扩充后的抓S卫星集按照上述S104的处理 过程进行故障检测与排除。
[0105] 本实施例提供的GI^S与北斗区域系统组合星座故障检测与排除方法,通过确定出 当前可见抓S卫星数目和GI^S卫星数目,在确定出可见抓S卫星的数目大于等于4且小于 等于6时,首先使用RAIM算法对可见GI^S卫星集进行故障检测与排除,得到排除故障后的 GI^S卫星集,接着根据排除故障后的GI^S卫星集将抓S卫星数量扩充到MW得到扩充后的 BDS卫星集,M大于6,最后对扩充后的抓S卫星集进行双星故障假设下的故障检测与排除。 整个处理过程WGI^S系统为相对参考标准,逐一检测和排除故障卫星,实现了在GI^S与北斗 区域系统组合星座下进行故障检测与排除,w提高完好性,有效保障高安全需求情况下的 卫星导航可用性。
[0106] 下面采用一个具体的实施例,对图1所示方法实施例的技术方案进行详细说明。
[0107] 图2为本发明GI^S与北斗区域系统组合星座故障检测与排除方法实施例二的流程 图,如图2所示,本实施例的方法可W包括:
[0108]S201、确定当前可见BDS卫星的数目和可见GPS卫星的数目。
[0109]S202、可见抓S卫星的数目小于4时,不使用抓S进行卫星导航定位。
[0110] S203、可见BDS卫星的数目大于等于4且小于等于6时,使用RAIM算法对可见GPS 卫星集进行故障检测与排除,得到排除故障后的GI^S卫星集。
[0111] S204、根据排除故障后的GI^S卫星集将可见抓S卫星集中的卫星数目扩充到MW 得到扩充后的抓S卫星集,M大于6。
[0112]S205、对扩充后的抓S卫星集进行双星故障假设下的故障检测与排除。
[0113] 具体地,扩充后的抓S卫星集的数量一定大于6,可W对扩充后的抓S卫星集进行 双星故障假设下的故障检测与排除,按照如下步骤进行:
[0114]S2051、使用RAIM算法对扩充后的BDS卫星集进行故障检测。
[01巧]计算检验统计量別W= ,若stat《"T虹0,则认为通过故 障检验,扩充后的抓S卫星集无故障,S205结束。反之,则认为存在故障卫星,其中,GI^S与BDS的误警率可W分开设置。
[0116]S2052、在检测到存在故障卫星时,根据扩充后的抓S卫星集的检验统计量SSE进 行故障卫星的排除。
[0117] 排除成功,则发生的是单星故障,S205结束。
[0118]S2053、在排除故障卫星失败时,执行下述操作:
[0119] 一、记录扩充后的抓S卫星集中的卫星数目M,排除扩充后的抓S卫星集中的第一 颗卫星i,i为卫星的标识,得到第一个包含M-1颗卫星的抓S卫星子集。
[0120] 二、使用RAIM算法对第一个抓S卫星子集进行故障检测。
[012。 S、在检测到不存在故障卫星时,将i作为故障卫星,成功排除后,S205结束。
[0122] 四、在检测到存在故障卫星时,根据第一个抓S卫星集的检验统计量进行故障卫 星的排除,若排除故障卫星成功,将故障卫星标记为j,获得包含(M-2)颗星的抓S卫星子 集,并记录该抓S卫星子集对应的两颗被排除掉的卫星(i,j)。令i=i+1,执行S2054。
[0123] 若排除故障卫星失败,令i=i+1,执行S2054。
[0124]S2054、首先判断i与M的关系,若KM,则执行上述步骤一、二、S、四;
[012引若i=M,检测是否存在m个(i,j) (m〉0)记录,若存化则依此对扩充后的抓S卫 星集排除(i,j)卫星,形成m个包含(M-2)颗星的抓S卫星子集;若不存在,对扩充后的抓S 卫星集进行排除任意两颗卫星的操作,获得GT2个(M-2)颗星的抓S卫星子集。
[0126] 接着执行;计算获得的每一个抓S卫星子集的检验统计量,将检验统计量最小的 BDS卫星子集对应的两颗被排除掉的卫星作为最终的故障卫星并排除。
[0127] S206、可见BDS卫星数目大于6时,将可见BDS卫星集作为扩充后的BDS卫星集。 执行上述S205。
[012引图3为本发明GI^S与北斗区域系统组合星座故障检测与排除装置实施例一的结构 示意图,如图3所示,本实施例的装置可W包括;确定模块11和处理模块12,处理模块12包 括第一处理单元121、第二处理单元122和第=处理单元123,其中,确定模块11用于确定 当前可见抓S卫星的数目和可见GI^S卫星的数目,第一处理单元121用于在可见抓S卫星 数目大于等于4且小于等于6时,使用RAIM算法对可见GI^S卫星集进行故障检测与排除, 得到排除故障后的GI^S卫星集,可见GI^S卫星集为可见GI^S卫星组成的集合。第二处理单 元122用于根据排除故障后的GI^S卫星集将可见抓S卫星集中的卫星数目扩充到MW得到 扩充后的抓S卫星集,M大于6,可见抓S卫星集为可见抓S卫星组成的集合。第S处理单 元123用于对扩充后的抓S卫星集进行双星故障假设下的故障检测与排除。
[0129] 进一步地,处理模块12还用于;可见抓S卫星的数目小于4时,不使用抓S进行卫 星导航定位。可见抓S卫星的数目大于6时,将可见抓S卫星集作为扩充后的抓S卫星集。
[0130] 进一步地,第二处理单元122具体用于:从排除故障后的GI^S卫星集中任意选择N 个GI^S卫星并入可见抓S卫星集中组成新的卫星集,新的卫星集的卫星数量为M,计算所有 新的卫星集的几何精度因子GD0P,将GD0P最小的卫星集作为扩充后的抓S卫星集。
[0131] 进一步地,第S处理单元123具体用于:
[0132] 使用RAIM算法对扩充后的抓S卫星集进行故障检测。
[0133] 在检测到存在故障卫星时,根据扩充后的抓S卫星集的检验统计量进行故障卫星 的排除。
[0134] 在排除故障卫星失败时,执行下述操作:
[0135]S1、记录扩充后的抓S卫星集中的卫星数目M,排除扩充后的抓S卫星集中的任一 颗卫星,得到包含M-1颗卫星的抓S卫星子集。
[0136]S2、使用RAIM算法对包含M-1颗卫星的抓S卫星子集进行故障检测。
[0137]S3、在检测到包含M-1颗卫星的抓S卫星子集中不存在故障卫星时,将被排除掉 的卫星作为故障卫星,操作结束。
[0138]S4、在检测到包含M-1颗卫星的抓S卫星子集中存在故障卫星时,根据包含M-1颗 卫星的抓S卫星子集的检验统计量进行故障卫星的排除,若排除故障卫星成功,获得包含 M-2颗卫星的抓S卫星子集,并记录包含M-2颗卫星的抓S卫星子集对应的两颗被排除掉的 卫星。
[0139] 若排除故障卫星失败,继续执行上述S1~S4操作,直到扩充后的抓S卫星集中的 每一颗卫星被排除完,得到多个包含M-2颗卫星的抓S卫星子集。
[0140] 计算获得的每个包含M-2颗卫星的抓S卫星子集的检验统计量,将检验统计量最 小的包含M-2颗卫星的抓S卫星子集对应的两颗被排除掉的卫星作为最终的故障卫星并排 除。
[014。进一步地,第S处理单元123还用于:在计算每个包含M-2颗卫星的抓S卫星子集 的检验统计量之前,检测是否获得至少一个包含M-2颗卫星的抓S卫星子集。在检测出未 获得包含M-2颗卫星的抓S卫星子集时,对扩充后的抓S卫星集进行排除任意两颗卫星的 操作,获得(違-2个包含(M-2)颗卫星的抓S卫星子集。
[0142] 本实施例的装置,可W用于执行图1所示方法实施例的技术方案,其实现原理类 似,此处不再寶述。
[0143] 本发明提供的GI^S与北斗区域系统组合星座故障检测与排除装置,通过确定模块 确
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