基于北斗三频点的araim标称偏置估算方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明实施例涉及卫星导航技术，尤其涉及一种基于北斗三频点的ARA頂标称偏 置估算方法及装置。
【背景技术】
[0002] 接收机自主完好性监测（Receiver Autonomous Integrity Monitor,简称 RAIM) 由飞机上的接收机自主执行故障检测和排除，是保障完好性的重要手段之一。该手段为民 航飞机提供从航路到非精密进近的过程中的水平引导。
[0003] 随着卫星导航技术的发展，在RA頂的基础上扩展出高级接收机自主完好性检测 (Advanced Receiver Autonomous Integrity Monitor,简称 ARAIM)，其可以利用卫星导 航系统多频点多星座的新特点，还可以为民航飞机提供垂直引导，使卫星导航技术在民航 领域发挥更大的作用。为了能够提供垂直引导，ARA頂需要对卫星导航信号误差进行更准 确包络，这对导航信号误差评估提出了更高要求。为此，ARA頂算法将利用地面监测站评估 导航信号质量。在评估导航信号后，地面监测站播发完好性支持信息（Integrity Support Message，简称ISM)给飞机上的接收机，飞机上的接收机得到ISM后将其包含的各个参数 输入ARA頂系统，以评估完好性信息。ISM包含导航信号的误差的参数，其中，标称偏置最 大值（Bnom)是ISM中的主要参数之一，传统的误差包络思想认为导航信号的误差是0均值 高斯分布的（无偏置），而ARA頂算法认为误差分布不是0均值的，在同一星座的测距信号 中，误差分布的均值存在一个缓慢变化的、可认为是近常数的偏置，即为标称偏置（bnom)。
[0004] 第三代北斗卫星导航系统将提供三个频点的导航信号，为全球提供导航服务，而 目前ARA頂还无法为第三代北斗卫星导航系统的导航信号提供基于标称偏置的信号评估 的支持服务，因此，如何实现ARA頂向第三代北斗卫星导航系统的导航信号提供基于标称 偏置的信号评估的支持服务成为亟需解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种基于北斗三频点的ARA頂标称偏置估算方法及装置，实现了 ARA頂可以为第三代北斗卫星导航系统的导航信号提供基于标称偏置的信号评估的支持服 务。
[0006] 第一方面，本发明提供一种基于北斗三频点的ARA頂标称偏置估算方法，包括：
[0007] 根据北斗卫星的第一频率导航信号、第二频率导航信号、第三频率导航信号以及 标称偏置影响函数，确定不同地理位置的消除电离层延迟后的标称偏置；
[0008] 根据所述不同地理位置的消除电离层延迟后的标称偏置和安全系数算法，得到标 称偏置最大值；
[0009] 向监测站接收机发送包含所述标称偏置最大值的完好性支持信息ISM，以使所述 监测站接收机向机载接收机播发所述ISM，所述机载接收机将所述ISM作为高级接收机自 主完好性检测ARA頂系统的输入以实现完好性评估。
[0010] 第二方面，本发明提供一种基于北斗三频点的ARA頂标称偏置估算装置，包括：
[0011] 处理模块，用于根据北斗卫星的第一频率导航信号、第二频率导航信号、第三频率 导航信号以及标称偏置影响函数，确定不同地理位置的消除电离层延迟后的标称偏置；
[0012] 估算模块，用于根据所述不同地理位置的消除电离层延迟后的标称偏置和安全系 数算法，得到标称偏置最大值；
[0013] 发送模块，用于向监测站接收机发送包含所述标称偏置最大值的完好性支持信息 ISM，以使所述监测站接收机向机载接收机播发所述ISM，所述机载接收机将所述ISM作为 尚级接收机自主完好性检测ARAIM系统的输入以实现完好性评估。
[0014] 本实施例提供的基于北斗三频点的ARA頂标称偏置估算方法及装置，该方法通过 根据北斗卫星的第一频率导航信号、第二频率导航信号、第三频率导航信号以及标称偏置 影响函数，确定不同地理位置的消除电离层延迟后的标称偏置，根据不同地理位置的消除 电离层延迟后的标称偏置和安全系数算法，得到标称偏置最大值，向监测站接收机发送包 含标称偏置最大值的完好性支持信息ISM，以使监测站接收机向机载接收机播发ISM，机载 接收机将ISM作为高级接收机自主完好性检测ARAIM系统的输入以实现完好性评估，实现 了 ARA頂可以为第三代北斗卫星导航系统的导航信号提供基于标称偏置的信号评估的支 持服务。
【附图说明】
[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0016] 图1为本发明基于北斗三频点的ARA頂标称偏置估算方法的流程示意图；
[0017] 图2为本发明基于北斗二频点的ARAIM标称偏置估算装置的结构不意图。
【具体实施方式】
[0018] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019] 图1为本发明基于北斗三频点的ARA頂标称偏置估算方法的流程示意图。本实施 例的方法可由基于北斗三频点的ARA頂标称偏置估算装置实现，该装置可由任意的软件和 /或硬件实现。该方法包括：
[0020] 步骤101、根据北斗卫星的第一频率导航信号、第二频率导航信号、第三频率导航 信号以及标称偏置影响函数，确定不同地理位置的消除电离层延迟后的标称偏置；
[0021] 步骤102、根据所述不同地理位置的消除电离层延迟后的标称偏置和安全系数算 法，得到标称偏置最大值；
[0022] 步骤103、向监测站接收机发送包含所述标称偏置最大值的完好性支持信息ISM， 以使所述监测站接收机向机载接收机播发所述ISM，所述机载接收机将所述ISM作为高级 接收机自主完好性检测ARAIM系统的输入以实现完好性评估。
[0023] 本实施例应用在第三代北斗卫星导航系统中，第三代北斗导航卫星系统将提供 1575. 42MHz、1176. 45MHz、1268. 52MHz三个频点的导航信号。在具体实现过程中，导航信号 从导航卫星到达监测站接收机的过程中会经过电离层。其中，电离层是一种色散介质，是位 于地球表面70~1000km之间的大气层区域。在该区域内，太阳紫外线使部分气体分子电 离化，并释放出自由电子，这些自由电子会影响导航信号的传播。具体地说，导航信号会产 生延迟，载波相位会被超前，并且群速的延迟量（电离层延迟）等于载波相位的超前量。其 中，电离层延迟与导航信号频率相关，因此，利用