徐荣,周同同,赵陆文,戴卫恒,田世伟

(1.陆军工程大学 通信工程学院,南京 210007;2.江苏指南针导航通信技术股份有限公司,南京 210007)

0 引言

随着科技的进步,现代国家基础设施的高效运转对时间信息的依赖性越来越强,要求时间服务精度更高的同时,对完好性和可用性要求也提出更高要求。文献[1]中国移动时间同步网技术体制标准要求GPS(Global Positioning System)定时接收机需要考虑卫星信号质量、安装的地理环境、电磁干扰及人为操作等因素的影响,即接收机需具备自主完好性监测能力。

利用接收机自主完好性监测(receiver autonomous integrity monitoring,RAIM)可以及早发现卫星故障并剔除,同时向用户发出告警,从而提高卫星导航授时服务的可靠性。文献[2]总结了常用的接收机自主完好性监测算法分为快照法和滤波法。快照法主要有伪距比较法、奇偶矢量法和最小二乘残差法,利用伪距冗余观测量进行故障检测和排除,无需外部设备支持,易实现,响应快；滤波法主要有卡尔曼滤波算法,利用历史观测数据增加冗余量,同时降低观测噪声,可以进行多星故障检测。

我国北斗导航系统可以提供高精度授时服务,不过目前还是区域导航系统,静止轨道卫星和倾斜同步轨道卫星数量占比较大,因此存在“南山效应”,某些地区受经纬度、地形以及城市峡谷影响在一定时间段内可见北斗卫星数量较少,这样冗余观测量也少。文献[3]指出快照法需要的卫星数量至少5颗以上才能进行故障检测,而且对卫星的几何分布也有一定要求,这样就不能满足北斗授时服务的可靠性要求。……