接收机自主完好性监测论文-王尔申,杨福霞,庞涛,曲萍萍,蓝晓宇

接收机自主完好性监测论文-王尔申,杨福霞,庞涛,曲萍萍,蓝晓宇

导读:本文包含了接收机自主完好性监测论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:接收机自主完好性监测(RAIM),北斗卫星导航系统(BDS),组合导航,垂直引导进近(APV)

接收机自主完好性监测论文文献综述

王尔申,杨福霞,庞涛,曲萍萍,蓝晓宇[1](2018)在《BDS/GPS组合导航接收机自主完好性监测算法》一文中研究指出为使接收机自主完好性监测(RAIM)技术应用于民航垂直引导进近(APV)飞行阶段成为可能,研究了BDS/GPS组合导航RAIM算法。提出了一种基于BDS/GPS定位解最优加权平均解的算法,结合最优加权平均解与BDS/GPS定位解的关系建立检验统计量,根据最大允许的虚警率计算检验门限,实现对故障所在卫星导航系统的检测,并采用加权最小二乘残差法对故障进行检测与识别。研究结果对多星座组合卫星导航系统应用于民航APV飞行阶段的导航具有一定的参考意义。(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2018年04期)

原彬[2](2017)在《基于载波相位的卫导接收机自主完好性监测方法》一文中研究指出卫星导航载波相位观测量相比伪距观测量精度高,但其容易由于受到遮挡等因素出现载波失锁、跳变等情况。为保障基于卫星导航载波相位相对定位的准确性与完好性,必须对载波相位进行完好性监测。传统的方法在观测域对载波完好性进行监测,但受限于伪距观测质量的影响效果较差。本文提出定位域监测的方法对载波相位完好性进行监测,通过对载波相位残差观测量进行一致性检验达到对载波相位故障监测的目的。仿真结果表明:本算法能够有效监测载波相位异常,保证了相对定位的精度与完好性。(本文来源于《第十九届中国科协年会——分4信息新技术 东北新工业论坛论文集》期刊2017-06-24)

周飞[3](2017)在《带有用户端自主完好性监测的多模GNSS接收机研究》一文中研究指出多模GNSS接收机是通过接收多个卫星系统的信号来进行定位的接收机,如利用GPS L1 C/A信号和BDS B1信号来进行用户坐标的定位。随着空间轨道上提供服务的全球卫星导航定位系统越来越多越来越成熟,多模GNSS接收机的使用将会越来越广泛。与此同时,对接收机的定位可靠性要求也越来越高,因此,业内提出了用户端自主完好性监测技术(Receiver Autonomous Integrity Monitoring,RAIM)用于提高定位结果的可靠性。RAIM是利用接收机定位冗余信息来检测故障并识别排除故障的技术,其核心是利用卫星冗余信息对导航定位解进行一致性检验,从而剔除不一致项,提高定位的可信度。因此,作者设计了基于GPS/BDS的多模GNSS接收机平台,并在平台上设计了RAIM算法来剔除故障,提高了卫星定位结果的可靠性。首先,作者设计了多模GNSS接收机。由定位原理切入,从单系统定位原理推论了多系统定位原理。基于多系统定位方程,研究了定位处理之前的处理过程,包括捕获、跟踪、同步、电文解析等,分析了单系统和多系统在这些过程中的异同,设计了针对GPS/BDS的多模接收机并改进了结构优化了设计。其次,基于多系统定位模型设计采用奇偶矢量法来监测用户端自主完好性从而提高了定位可靠性。RAIM技术是基于定位残差的一致性检测技术,所以对多系统定位方法的处理流程进行了改进,增加了RAIM算法,从而在检测识别到故障后能够剔除故障数据重新进行定位处理。RAIM算法具体采用奇偶矢量法来设计。研究了单个故障模型和多个故障模型,并设计统计量和门限对单故障和多故障进行检查和识别,从而监测卫星信号的完好性提高定位可信度。作者基于FPGA实现了多模卫星信号的捕获跟踪等,基于上位机实现了同步、电文解析和定位解算、完好性检测等过程。硬件部分有效的数据处理验证了设计对多系统卫星信号处理的有效性;软件部分首先进行了正常定位,然后对单个卫星故障模型和多个卫星故障模型进行仿真并通过RAIM算法处理得出了算法对单个故障处理有效,在多故障处理上还需要进一步提高的结论。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-05-18)

王式太[4](2017)在《基于M估计的GNSS接收机自主完好性监测研究》一文中研究指出随着GNSS系统的快速发展,卫星导航系统已具备作为主要的导航手段应用到民用航空领域的条件。航空导航的高精度、高安全性和高可靠性特点,对导航系统的完好性提出了很高的要求。接收机自主完好性监测RAIM技术是不依赖外部系统且能及时为用户提供导航完好性监测的方法,目前对其的研究主要集中在采用最小二乘法和统计检验理论来实现系统要求的完好性。为解决粗差本身对最小二乘法和统计检验值的干扰造成的误判,本文采用了稳健估计中的M估计方法构建了RAIM相关算法。主要开展了如下研究:1)运用M估计的抗差特性,设计了基于M估计的RAIM粗差探测和剔除算法,并采用实测数据进行粗差探测实验,运用常见的几种M估计方法,L1范估计,和极大似然估计,Huber法,IGGⅢ法进行了不同大小的单粗差、双粗差及叁粗差的探测和剔除实验,分析了M估计方法的性能和可用性。验证得M估计的粗差定位性能显着优于最小二乘法,尤其L1范估计方法及和极大似然估计方法可明显提升粗差探测和剔除的成功率。2)设计了新的HPL和VPL算法来对L1范估计后的结果进行预测和评价。提出了基于L1范估计最小可探测偏差MDB的水平和垂直保护水平算法,并采用实测数据对SLOPE法与L1范估计的MDB法进行了实验和分析。基于偏差完好性风险算法设计了基于L1范估计的位置域及伪距域的协方差矩阵的保护水平算法MMS算法,并采用实测数据对MMS算法和MHSS算法进行对比和分析。验证可得,根据L1范估计MDB方法和MMS方法所获得的VPL可实现对VPE的完全保护。MDB方法的HPL和VPL计算结果相对于传统SLOPE方法均有一定程度的提升,MMS方法的HPL和VPL相对于MHSS方法也有一定程度的提升。3)对BDS14在服务区域内的基本性能进行了分析;对BDS系统中不同类型的卫星出现故障对RAIM性能的影响进行分析;对GPS、BDS、GLONASS和Galileo星座进行仿真,采用本文提出的基于L1范估计的MMS算法,对BDS、GPS、GLONASS、Galileo系统单系统及多系统组合时,在单粗差和多粗差(2个或3个)假设时的95%VPL进行计算,与不同航行阶段的VPA要求进行对比,从而进行导航系统的全球可用性分析。分析可得,在卫星精度相当的情况下,卫星数的增多可降低VPL值,增加RAIM系统的可用性;但当卫星精度有差异时,低精度卫星的加入会增大VPL,降低系统可用性。当故障数增加时,RAIM的可用性将不同程度的降低,但卫星几何结构和卫星轨道和钟差的标准差相对于粗差个数,对于RAIM的垂直可用性影响更大。(本文来源于《中国地质大学(北京)》期刊2017-05-01)

张鹏飞[5](2016)在《多星座GNSS定位性能分析与接收机自主完好性监测技术研究》一文中研究指出精度和完好性是卫星导航系统的两个重要服务性能,随着四大全球导航卫星系统(GNSS)的组网,多星座组合应用已成为必然趋势,对多星座GNSS定位性能与完好性的分析研究是十分必要的。目前,GPS和GLONASS已在全球范围内投入运行,Galileo系统也在建设中,2012年底我国也宣布正式运行服务亚太地区的区域性卫星导航系统,北斗全球卫星导航系统预计2020年完成建设。通过分析北斗区域服务系统、北斗全球卫星导航系统及其与GPS、GLONASS和Galileo系统组合的定位性能,综合各系统的优势,不仅可以提高我国北斗区域服务系统对用户终端的服务性能,而且能够使不同时空环境的用户选择合适的导航系统以提供最优的定位性能,也能够对未来北斗全球卫星导航系统的建设与发展提供参考。接收机自主完好性监测(RAIM)是完好性监测的一种有效方法,RAIM对卫星故障及空中异常反应迅速、完全自主,无需外界干预,能及时、有效地给用户提供告警信息,而且用户级完好性实现简单,投入成本较低,面向多星座融合应用的RAIM方法一定具有巨大的研究与应用价值。本论文首先对四大全球导航卫星系统所采用的参考坐标系统及参考时间基准进行总结,对同一参考椭球下坐标系统之间的转换和不同参考椭球间坐标系统的转换进行了研究,利用布尔莎七参数转换模型实现不同系统间坐标基准的统一,并开发了相应的坐标转换软件。通过分析导航系统时与UTC之间的转换关系,改正时间系统之间的整数秒差异和秒内偏差实现不同系统时间基准的统一。其次,对各GNSS的星座构型和运行状况进行概述,结合卫星信号波束角的限制和用户自身遮蔽角的影响对多星座GNSS地面覆盖性和空间覆盖性的判别方法进行了推导,对北斗区域服务系统、北斗全球导航系统及其与其它GNSS组合的地面覆盖性和空间覆盖性分别进行了研究,研究结果为地面用户和空间用户在多星座GNSS的应用中提供了参考。第叁,对多星座GNSS定位理论进行了研究,分析了多星座GNSS的定位性能,对PDOP的可用性和连续性进行了分析。设计了一种遮挡条件下的GNSS定位性能仿真分析方法,对多星座GNSS在不同遮挡条件下的定位性能进行了仿真分析,为山区、城市峡谷等特殊环境的用户提供了应用指导。提出了一种基于几何布局和GDOP贡献的快速选星方法,大幅度提高了运算效率,平衡了定位性能与参与计算的可见星数目的关系。构建了多星座GNSS定位性能分析软件系统,为多星座GNSS定位性能分析提供了软件支撑。最后,对多星座GNSS接收机自主完好性监测方法进行了研究,分析了随着星座的增多,卫星故障出现的概率,研究了基于多星座的单星故障RAIM方法和基于多星座的双星故障RAIM方法。提出了一种基于M估计的多星座单星故障RAIM方法,该方法相对最小二乘法提高了故障检测率和故障识别率。推导了RAIM可用性和连续性的计算方法,并针对北斗区域服务系统和未来北斗全球服务系统分别进行了仿真分析,对北斗用户端自主完好性监测进行了一些有益的探索。(本文来源于《北京理工大学》期刊2016-06-01)

陈雪[6](2016)在《GNSS接收机自主完好性监测技术研究》一文中研究指出近年来,随着全球卫星导航系统在世界范围各个不同领域的应用和发展,使得卫星定位导航技术的研究有了长足的进步,已经可以满足绝大部分用户的精度需求。但对于一些涉及生命安全的公共运输行业,特别是民用航空领域,卫星导航系统的完好性有着比精度更加重要的意义和研究价值。因此,本文针对用户在不同条件下对完好性的要求,对接收机自主完好性监测技术展开研究,主要研究内容如下:论文首先介绍了接收机自主完好性监测的研究背景和国内外发展现状,然后在观测模型的基础上推导和实现了基于最小二乘残差的RAIM算法和奇偶矢量RAIM算法,并对这两种算法的等效性进行了证明。其次,针对高精度用户需求,研究了基于奇偶矢量法的微小缓变故障检测问题,提出通过构造多历元累加统计检验量,结合残差信息与时域信息,对微小缓变故障进行检测,显着提高了检测效果,并将其与传统RAIM结合,使其克服对突变故障的不敏感性;接着研究了针对双星故障的RAIM算法,通过故障特征平面将两个故障矢量与奇偶矢量建立联系,对双星故障的识别性能有很大的改善。然后,论文研究了BDS/GPS/GLONASS组合导航系统需要解决的问题,并在此基础上,对可以兼容单故障和多故障的随机搜索RAIM算法进行了深入的研究,使用随机选星和门限优化的方法进行改进,在不严重影响计算量的条件下有效地提高了算法的对单多星故障的识别性能。最后,通过分析传统RAIM可用性算法的保守性原因,采用基于MHSS的可用性算法,直接计算满足风险要求的保护限值,采用动态分配完好性风险和连续性风险的方法来提高RAIM的可用性,并进一步推导了实时和分时的动态分配优化算法,仿真实验表明该改进算法的可用性明显提高。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2016-03-01)

李超,朱陵凤,杨青,杨勇[7](2016)在《基于最小二乘残差的导航接收机自主完好性监测方法》一文中研究指出随着卫星导航系统在生命安全服务领域的广泛应用,用户对卫星导航接收机导航定位结果的可用性和可靠性要求越来越高。目前,基于用户端的较为有效的方法就是利用接收机自主完好性监测来实现。本文对利用最小二乘残差法实现卫星导航接收机自主完好性监测算法进行了研究,并分析了可视卫星数对完好性监测的影响。对北斗系统实测数据的处理也得到比较满意的结果,验证了该方法的正确性和可用性,可为北斗卫星导航实际应用提供参考。(本文来源于《全球定位系统》期刊2016年01期)

范云飞[8](2016)在《GNSS接收机自主完好性监测算法研究》一文中研究指出全球卫星导航系统(GNSS)在当今的社会中发挥着重要的作用。GNSS可以全天不间断的工作,而且能够提供高精度定位、速度和时间等信息。这使得GNSS无论在军用方面,还是在民用方面,均得到了广泛的应用。作为卫星导航的高端用户,民航领域对GNSS定位的完好性有着苛刻的要求,因此,本文对GNSS完好性的进行了研究,取得了较好的成果。本文通过分析GNSS定位原理与接收机自主完好性监测(RAIM)理论,得到了传统RAIM算法进行卫星故障检测与隔离的算法原理。由于实际环境中多为非高斯非线性噪声,因此考虑在进行完好性监测中,应用粒子滤波算法。通过分析标准的粒子滤波(PF)算法,可知算法中存在粒子多样性丧失的缺点。针对这一不足,提出使用粒子群(PSO)算法,优化粒子采样过程,从而提高有效粒子数,能够取得更好的系统状态估计效果。提出将PSO-PF算法,与RAIM算法相结合,来进行卫星的故障检测与隔离。通过实际的导航数据,人为加入不同的阶跃伪距偏差和不同斜率的渐进伪距偏差,来进行PSO-PF-RAIM算法验证,并与PF-RAIM算法做出比较。结果表明:PSO-PF-RAIM算法能够有效的提高卫星的故障检测率,缩短故障告警时间,而且还能够快速的识别出故障卫星的序号。研究结果表明PSO-PF-RAIM算法是有效和可行的。最后,考虑PSO-PF-RAIM算法的可实现性,研究了PSO-PF-RAIM算法的FPGA硬件实现。根据算法的FPGA设计框图,对PSO-PF-RAIM的各模块功能进行硬件仿真,并达到了卫星故障检测与故障卫星识别的设计要求。(本文来源于《沈阳航空航天大学》期刊2016-01-15)

吴瑀[9](2016)在《GNSS接收机自主完好性监测算法研究》一文中研究指出随着全球卫星导航系统(GNSS)的迅速发展,GNSS定位结果的精度越来越高,已经能满足绝大多数用户的需求,相比之下,人们更关注定位结果的安全性和可靠性。GNSS完好性作为导航性能指标之一,是指当GNSS系统出现故障时系统能够及时向用户发出告警的能力,完好性保证越来越重要。接收机自主完好性监测(RAIM)是在用户端自主进行的校验,仅依赖于当前接收的数据,具有快速响应、成本低、灵活的优点,是目前完好性研究主要方向。RAIM是嵌入接收机内部的,因此采用不同的定位算法的接收机对应了不同的RAIM。传统的接收机大部分是将GNSS系统非线性观测方程进行线性化,将此线性方程的最小二乘解作为定位结果。在线性化过程中本身就存在误差,因此对于GNSS观测方程而言,同时存在观测矩阵误差和观测误差,总体最小二乘模型比最小二乘模型更适合这种情况。因此本文分析对比了总体最小二乘解和最小二乘解,得出了总体最小二乘解抗干扰性更强的结论,并提出了基于总体最小二乘法的RAIM,目前GNSS系统的迅速发展,同时有多颗卫星出现故障的情况不可忽略,而传统的单卫星故障排除算法并不适用于多卫星故障排除,针对此问题本文提出了一种多卫星故障排除算法,经仿真验证该算法能正确找出故障卫星,并且该算法同样适用于单卫星故障情况。相比最小二乘解仅仅利用了当前时刻的观测值,通过扩展卡尔曼滤波(EKF)得到的定位解则利用了所有时刻的观测值,其定位结果更加平滑、准确。因此,本文介绍了一种基于EKF新息的RAIM,并对该算法进行了仿真验证。新息RAIM同样只利用了当前时刻的新息数据,因此对于阶跃故障具有快速响应的能力,但是对于缓变故障,效果并不理想,因此本文提出了一种基于EKF新息累积的RAIM,新息累积RAIM是一种将当前时刻前推一段时间并将这些时刻的新息累积到当前时刻来进行故障检测和进行故障排除的算法。本文对基于EKF新息累积的RAIM进行了仿真验证,并对比了新息累积RAIM和新息RAIM分别在阶跃故障和缓变故障情况下故障检测性能。本文研究所取得的一些进展可为GNSS完好性技术的发展提供一些借鉴。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-01-01)

韩雷晋,卢虎,谢岩,陈晨[10](2015)在《多频GNSS接收机自主完好性监测性能分析》一文中研究指出通过对多频接收机的不同频点电离层延时模型的研究,建立起一种新的多频完好性监测方法;并针对测量误差协方差不为对角阵的问题,提出了一种新的易于在用户接收机中实现的预白化处理方法;此外,针对不同频点数的RAIM算法进行了分析。研究结果表明,多频算法可以消除电离层延时误差,定位误差可以降低到10 m以内;当伪距偏差低于50 m时,多频RAIM算法仍然可以进行故障星的检测与识别。仿真分析证明了叁频RAIM算法相对双频算法的优越性,对未来的多频接收机自主完好性算法的研究具有很好的理论意义和实用价值。(本文来源于《空军工程大学学报(自然科学版)》期刊2015年06期)

接收机自主完好性监测论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

卫星导航载波相位观测量相比伪距观测量精度高,但其容易由于受到遮挡等因素出现载波失锁、跳变等情况。为保障基于卫星导航载波相位相对定位的准确性与完好性,必须对载波相位进行完好性监测。传统的方法在观测域对载波完好性进行监测,但受限于伪距观测质量的影响效果较差。本文提出定位域监测的方法对载波相位完好性进行监测,通过对载波相位残差观测量进行一致性检验达到对载波相位故障监测的目的。仿真结果表明:本算法能够有效监测载波相位异常,保证了相对定位的精度与完好性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

接收机自主完好性监测论文参考文献

[1].王尔申,杨福霞,庞涛,曲萍萍,蓝晓宇.BDS/GPS组合导航接收机自主完好性监测算法[J].北京航空航天大学学报.2018

[2].原彬.基于载波相位的卫导接收机自主完好性监测方法[C].第十九届中国科协年会——分4信息新技术东北新工业论坛论文集.2017

[3].周飞.带有用户端自主完好性监测的多模GNSS接收机研究[D].电子科技大学.2017

[4].王式太.基于M估计的GNSS接收机自主完好性监测研究[D].中国地质大学(北京).2017

[5].张鹏飞.多星座GNSS定位性能分析与接收机自主完好性监测技术研究[D].北京理工大学.2016

[6].陈雪.GNSS接收机自主完好性监测技术研究[D].南京航空航天大学.2016

[7].李超,朱陵凤,杨青,杨勇.基于最小二乘残差的导航接收机自主完好性监测方法[J].全球定位系统.2016

[8].范云飞.GNSS接收机自主完好性监测算法研究[D].沈阳航空航天大学.2016

[9].吴瑀.GNSS接收机自主完好性监测算法研究[D].哈尔滨工程大学.2016

[10].韩雷晋,卢虎,谢岩,陈晨.多频GNSS接收机自主完好性监测性能分析[J].空军工程大学学报(自然科学版).2015

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