多星座組合導(dǎo)航系統(tǒng)的RAIM算法研究

肖啟東

摘要：隨著不同衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)間聯(lián)合導(dǎo)航定位的全面展開，基于多星座組合導(dǎo)航的接收機(jī)自主完好性檢測（mAIM）算法的研究顯得十分重要。文中根據(jù)多星座組合導(dǎo)航系統(tǒng)的定位模型，對多星座組合導(dǎo)航系統(tǒng)的RAIM算法做了研究，詳細(xì)分析了利用奇偶矢量進(jìn)行故障檢測和故障識別。同時對單GPS星座和GPS、Galileo和北斗三種星座組合導(dǎo)航的RAIM算法進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果表明多星座組合導(dǎo)航的RAIM算法的故障檢測和故障識別性能更好，能提供更好的完好性保障。

關(guān)鍵詞：多星座；RAIM；故障檢測；故障識別

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.04.022

0.引言

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的性能指標(biāo)主要包括4個方面：精度、完好性、可用性和連續(xù)性。隨著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)的升級以及不同衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（如GLONASS、Galileo、北斗等）的全面建設(shè)，衛(wèi)星導(dǎo)航用戶的定位精度有了顯著提高，可以達(dá)到厘米量級的精度，基本已經(jīng)可以滿足絕大部分的精度需求，相對而言，決定用戶安全性能的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的完好性問題變得更加突出。完好性指的是在導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)生故障或定位的結(jié)果誤差超限，不能應(yīng)用于導(dǎo)航和定位的情況下，導(dǎo)航系統(tǒng)及時向用戶發(fā)出報警的能力。目前，完好性檢測技術(shù)主要包括三種形式：衛(wèi)星自主完好性檢測技術(shù)、地面完好性通道和接收機(jī)自主完好性檢測（RAIM）。與其它兩種形式的完好性檢測方法相比，RAIM算法具有對故障反應(yīng)迅速、靈活性好，并且不需要外界干預(yù)等優(yōu)點(diǎn)，得到非常廣泛的應(yīng)用。

目前的RAIM算法大都是針對單一的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，而對于多星座聯(lián)合導(dǎo)航的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的RAIM算法的研究還是比較少，并且研究的技術(shù)還相對處于不成熟的階段。隨著各個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的日益完善，不同星座的衛(wèi)星系統(tǒng)協(xié)同導(dǎo)航定位的工作已全面展開，加強(qiáng)多星座組合導(dǎo)航的RAIM算法研究，以提高用戶的安全性能，顯得尤為重要。在此背景下，對多星座組合導(dǎo)航系統(tǒng)的RAIM算法展開研究。endprint