北斗系统ARAIM可用性评估
2021-08-14田云青韩清清
田云青,王 利,舒 宝,韩清清,李 龙,义 琛,许 豪
1.长安大学地质工程与测绘学院,陕西 西安 710054;2.地理信息工程国家重点实验室,陕西 西安 710054;3.西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,陕西 西安 710054
全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)的不断发展,使得实现接收机自主完好性监测(receiver autonomous integrity monitoring,RAIM)技术为民用航空用户提供导航成为可能[1]。传统的RAIM算法仅能满足民用航空航路、终端区和非精密进近阶段的完好性要求,仅能提供飞行水平引导服务。增强型接收机自主完好性监测(ARAIM)是接收机自主完好性监测(RAIM)的进一步提高和拓展,两者都是基于卫星冗余观测量的一致性比较来剔除故障卫星,从而保证用户完好性性能。但两者有显著区别,ARAIM直接根据具体飞行阶段对导航系统的完好性要求计算保护限值[2],对应于传统RAIM的漏检率,在ARAIM中,用危险误导信息概率PHMI(probability of hazardously misleading information)表示用户真实位置落在由该算法决定的误差界限之外的概率。传统RAIM—般为单频,而ARAIM使用双频信号,使得用户能够消除大部分的电离层延迟误差,它最多可以支持将飞机以规定的所需导航性能(required navigation performance,RNP)引导至距地面60 m的高度,即LPV-200(localizer performance with vertical guidance-200 feet)[3-7]。对航空用户来说,当GNSS在为其提供导航时,如果用户对GNSS导航系统的故障一无所知,又得不到及时的告警,就会偏离预计的航路。因此,GNSS要在今后替代许多现用的无线电导航系统,其完备性性能必须能够满足用户的安全性性能要求。飞机起飞前,需要对ARAIM的可用性进行预测,确定其是否满足LPV-200的完好性性能要求,如果不能满足,则放弃卫星导航而使用陆基导航[8]。……
