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，第一处理单元首先使用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，接着第二处理单元根据排除故障后的GI^S卫星集将抓S卫 星数量扩充到MW得到扩充后的抓S卫星集，M大于6,最后第S处理单元对扩充后的抓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。
[0144] 本领域普通技术人员可W理解；实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可W通 过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可W存储于一计算机可读取存储介质中。该程 序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括；ROM、RAM、磁碟 或者光盘等各种可W存储程序代码的介质。
[0145] 最后应说明的是；W上各实施例仅用W说明本发明的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其 依然可W对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征 进行等同替换；而该些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技 术方案的范围。
【主权项】
1. 一种GPS与北斗区域系统组合星座故障检测与排除方法，其特征在于，包括： 确定当前可见BDS卫星的数目和可见GPS卫星的数目； 可见BDS卫星数目大于等于4且小于等于6时，使用RAM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GPS卫星集，可见GPS卫星集为可见GPS卫星组成的集 合； 根据排除故障后的GPS卫星集将可见BDS卫星集中的卫星数目扩充到M以得到扩充后 的BDS卫星集，M大于6,可见BDS卫星集为可见BDS卫星组成的集合； 对扩充后的BDS卫星集进行双星故障假设下的故障检测与排除。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括： 可见BDS卫星的数目小于4时，不使用BDS进行卫星导航定位； 可见BDS卫星的数目大于6时，将可见BDS卫星集作为所述扩充后的BDS卫星集。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据排除故障后的GPS卫星集将可见 BDS卫星集中的卫星数目扩充到M以得到扩充后的BDS卫星集，包括： 从排除故障后的GPS卫星集中任意选择N个GPS卫星并入可见BDS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⑶0P，将⑶OP最小的卫星集作为所述扩充后的 BDS卫星集。4. 根据权利要求1~3任一项所述的方法，其特征在于，所述对扩充后的BDS卫星集进 行双星故障假设下的故障检测与排除，包括： 使用RAM算法对扩充后的BDS卫星集进行故障检测； 在检测到存在故障卫星时，根据扩充后的BDS卫星集的检验统计量进行故障卫星的排 除； 在排除故障卫星失败时，执行下述操作： 51、 记录扩充后的BDS卫星集中的卫星数目M，排除扩充后的BDS卫星集中的任一颗卫 星，得到包含M-I颗卫星的BDS卫星子集； 52、 使用RAM算法对所述包含M-I颗卫星的BDS卫星子集进行故障检测； 53、 在检测到所述包含M-I颗卫星的BDS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； 54、 在检测到所述包含M-I颗卫星的BDS卫星子集中存在故障卫星时，根据所述包含 M-I颗卫星的BDS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BDS卫星子集，并记录所述包含M-2颗卫星的BDS卫星子集对应的两颗 被排除掉的卫星； 若排除故障卫星失败，继续执行上述Sl~S4操作，直到扩充后的BDS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BDS卫星子集； 计算获得的每个包含M-2颗卫星的BDS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。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述计算每个包含M-2颗卫星的BDS卫 星子集的检验统计量之前，还包括： 检测是否获得至少一个包含M-2颗卫星的BDS卫星子集； 在检测出未获得包含M-2颗卫星的BDS卫星子集时，对扩充后的BDS卫星集进行排除 任意两颗卫星的操作，获得C=-2个包含（M-2)颗卫星的BDS卫星子集。6. -种GPS与北斗区域系统组合星座故障检测与排除装置，其特征在于，包括： 确定模块，用于确定当前可见BDS卫星的数目和可见GPS卫星的数目； 处理模块，所述处理模块包括： 第一处理单元，用于在可见BDS卫星数目大于等于4且小于等于6时，使用RAM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GPS卫星集，可见GPS卫星集为 可见GPS卫星组成的集合； 第二处理单元，用于根据排除故障后的GPS卫星集将可见BDS卫星集中的卫星数目扩 充到M以得到扩充后的BDS卫星集，M大于6,可见BDS卫星集为可见BDS卫星组成的集合； 第三处理单元，用于对扩充后的BDS卫星集进行双星故障假设下的故障检测与排除。7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于： 可见BDS卫星的数目小于4时，不使用BDS进行卫星导航定位； 可见BDS卫星的数目大于6时，将可见BDS卫星集作为所述扩充后的BDS卫星集。8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元具体用于： 从排除故障后的GPS卫星集中任意选择N个GPS卫星并入可见BDS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⑶0P，将⑶OP最小的卫星集作为所述扩充后的 BDS卫星集。9. 根据权利要求6~8任一项所述的装置，其特征在于，所述第三处理单元具体用于： 使用RAM算法对扩充后的BDS卫星集进行故障检测； 在检测到存在故障卫星时，根据扩充后的BDS卫星集的检验统计量进行故障卫星的排 除； 在排除故障卫星失败时，执行下述操作： 51、 记录扩充后的BDS卫星集中的卫星数目M，排除扩充后的BDS卫星集中的任一颗卫 星，得到包含M-I颗卫星的BDS卫星子集； 52、 使用RAM算法对所述包含M-I颗卫星的BDS卫星子集进行故障检测； 53、 在检测到所述包含M-I颗卫星的BDS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； 54、 在检测到所述包含M-I颗卫星的BDS卫星子集中存在故障卫星时，根据所述包含 M-I颗卫星的BDS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BDS卫星子集，并记录所述包含M-2颗卫星的BDS卫星子集对应的两颗 被排除掉的卫星； 若排除故障卫星失败，继续执行上述Sl~S4操作，直到扩充后的BDS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BDS卫星子集； 计算获得的每个包含M-2颗卫星的BDS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。10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第三处理单元还用于： 在计算每个包含M-2颗卫星的BDS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BDS卫星子集； 在检测出未获得包含M-2颗卫星的BDS卫星子集时，对扩充后的BDS卫星集进行排除 任意两颗卫星的操作，获得个包含（M-2)颗卫星的BDS卫星子集。
【专利摘要】本发明提供一种GPS与北斗区域系统组合星座故障检测与排除方法及装置。该方法包括：确定当前可见BDS卫星的数目和可见GPS卫星的数目，可见BDS卫星数目大于等于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GPS卫星集，可见GPS卫星集为可见GPS卫星组成的集合，根据排除故障后的GPS卫星集将可见BDS卫星集中的卫星数目扩充到M以得到扩充后的BDS卫星集，M大于6，可见BDS卫星集为可见BDS卫星组成的集合，对扩充后的BDS卫星集进行双星故障假设下的故障检测与排除。实现了在GPS与北斗区域系统组合星座下进行故障检测与排除，以提高完好性，有效保障高安全需求情况下的卫星导航可用性。
【IPC分类】G01S19/20
【公开号】CN104977591
【申请号】CN201510413463
【发明人】王志鹏, 朱衍波, 张思达
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年7月14日