陈柯勋 张雪英 邱伟

摘 要：针对传统GNSS接收机完好性监测算法由于可用性判断过程过于保守、误差保护水平值过大而导致算法可用性差的问题，优化了传统算法的可用性判断过程，根据卫星故障检测难度给出了漏检率的动态分配方法，以及相应的VPL计算方法。理论分析表明，上述改进方法可以在不降低总体完好性指标的同时最小化误差保护水平值，从而提高接收机完好性监测算法的可用性。仿真实验结果表明，改进后的GNSS接收机完好性监测算法的可用性比传统算法提高了1.5%～2.5%。

关键词：GNSS接收机;完好性监测;垂直保护水平;可用性

DOI：10.15938/j.jhust.2021.03.015

中图分类号： TN859

文献标志码： A

文章编号： 1007-2683（2021）03-0103-05

An Improved Integrity Monitoring Algorithm for GNSS Receiver

CHEN Ke-xun1，2， ZHANG Xue-ying1， QIU Wei2

（1.College of Information and Computer，Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030600， China;

2.Beijing Institute of Strength and Environment Engineering，Beijing 100076， China）

Abstract：In view of the problem that the availability judgment process of traditional GNSS receiver integrity monitoring algorithm is too conservative， and the error protection level value is too large， resulting in poor availability， the availability judgment process of the traditional algorithm is optimized， the dynamic allocation method of the missed detection rate according to difficulty of satellite fault detection， and corresponding calculation method about VPL are given. Theoretical analysis shows that the above methods can minimize the error protection level value without reducing the overall integrity index to improve the usability of the receiver integrity monitoring algorithm. Simulation experiments results show that the usability of the improved GNSS receiver integrity monitoring algorithm is 1.5%～2.5% higher than traditional algorithm.

Keywords：GNSS receiver; integrity monitoring; vertical protection level; availability

0 引 言

完好性是评价全球导航卫星系统（global navigation satellite system，GNSS）性能的重要指标之一，它指卫星定位误差超过允许门限时，系统能够及时给出告警的能力，通常通过指标危险误导性信息概率（probability of hazardously misleading information，PHMI）进行衡量。完好性监测（receiver autonomous integrity monitoring， RAIM）功能是GNSS接收机设计的重要功能模块之一，它利用超定解对卫星测量值进行一致性校验，在接收机发生故障或受影响无法提供导航服务时，具有向用户发出预警信息的重要作用[1-2]，是GNSS完好性监测的重要组成部分。随着BDS、Galileo和GLONASS等系统的快速发展，可用卫星数目不断增加，RAIM算法的性能得到了快速提升，而RAIM算法的可用性作为性能指标之一，不仅与RAIM算法本身有关，还与RAIM算法的可用性判断方法有关[3-5]，因此有必要针对RAIM算法的可用性判断方法开展相关研究。

传统的RAIM算法在分配漏检率时没有……