任利简 赵修斌 庞春雷 张 闯 张 良

1. 空军工程大学信息与导航学院， 西安 710077 2. 中国人民解放军95510部队， 贵阳 550029

0 引 言

卫星导航系统完好性是指当系统无法完成预定操作或对导航结果不信任时，向用户及时发出有效告警的能力[1]。对于用户来说，最直接、便捷的完好性监测方法主要有接收机自主完好性监测[2](receiver autonomous integrity monitoring, RAIM)和用户辅助的完好性监测(user assistant ingtegrity monitoring, UAIM)。其中，对于飞机、舰艇等运动载体来说，惯导(inertial navigation system, INS)辅助的GNSS(global navigation satellite system, GNSS)完好性监测(INS assistant GNSS integrity monitoring, IAIM)在性能上具有优势[3]，并且已经得到了广泛应用。

目前GNSS/INS组合导航系统通常使用卡尔曼滤波，IAIM方法也大多是建立在卡尔曼滤波残差检测的基础上。作为IAIM的关键技术，传统的残差卡方检测法可以较好地检测出突变误差，但当GNSS或INS出现缓变误差时，由于初始误差不易检测，有故障的输出将影响下一步的状态估计值，使其连续跟踪故障输出，导致残差一直保持较小值，难以被系统检测到，影响系统向用户发出及时有效的告警；而Diesel等人于1996年提出的自主完好性监测外推(autonomous ingtegrity monitoring extrapolation,AIME)法[4]在残差卡方检测的基础上，加入了滑窗检测，在检测过程中同时利用当前量测信息和历史序列信息，对于缓变误差具有较好的检测性能[5]。但由于AIME法存在检测时延，不能在误差结束后迅速停止告警，一定程度上造成了漏警率和误警率的上升，影响卡尔曼滤波精度。由此可见，AIME法还有进一步提升的空间。

针对AIME法的上述缺陷，本文在GNSS/INS紧组合和卡尔曼滤波模型的基础上，通过构造标准化残差对观测量进行检测，同时引入IGGⅢ权函数抗差估计进一步提升系统对缓变误差的检测性能，通过对当前历元标准化残差的判断，选择相应的检测方式，以提高组合导航系统完好性的监测效率。……