ARAIM算法的风险概率优化分配
2022-01-11韩清清罗思龙
韩清清,王 利,罗思龙,舒 宝,岳 聪
1. 长安大学地质工程与测绘学院,陕西 西安 710054; 2. 黄河水利职业技术学院测绘工程学院,河南 开封 475004; 3. 地理信息工程国家重点实验室,陕西 西安 710054; 4. 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,陕西 西安 710054; 5. 中南大学地球科学与信息物理学院,湖南 长沙 410083; 6. 自然资源部第一大地测量队,陕西 西安 710054
随着全球导航卫星系统(GNSS)在各个领域的发展和广泛应用,GNSS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,相较于精度,完好性具有更加重要的意义[1]。接收机自主完好性监测(receiver autonomous integrity monitoring,RAIM)是内置在卫星导航接收机内部的一种完好性监测技术,具有反应迅速,实现简单,无须外接辅助与干预的优点。高级接收机自主完好性监测算法(advanced RAIM)作为RAIM的扩展,沿袭了其无须外部设备的辅助,以及低成本和高可操作性等优势,以实现200英尺高度的垂直引导性能(localizer performance with vertical guidance down to 200 feet service,LPV-200)服务为目标[2-3]。基础的ARAIM算法将连续性风险和完好性风险概率平均分配给所有可见卫星,导致垂直保护等级(vertical protection level,VPL)较为保守,使单星座在LPV-200下的ARAIM可用性较低。为了弥补单星座可用卫星数量不足导致ARAIM可用性较低的问题,文献[4—6]利用多星座融合来提高ARAIM的可用性。与此同时,基于连续性和完好性风险优化分配也是提高可用性的重要方法之一[7-10]。文献[11]通过分配完好性风险对VPL进行优化,提高了ARAIM的可用性。文献[12]提出了一种多项式系数优化算法,利用高斯-牛顿法对简化的VPL模型进行解算,提高了ARAIM的可用性。……
