多星座组合导航系统的RAIM算法研究

肖启东

摘要：随着不同卫星导航系统间联合导航定位的全面展开，基于多星座组合导航的接收机自主完好性检测（mAIM）算法的研究显得十分重要。文中根据多星座组合导航系统的定位模型，对多星座组合导航系统的RAIM算法做了研究，详细分析了利用奇偶矢量进行故障检测和故障识别。同时对单GPS星座和GPS、Galileo和北斗三种星座组合导航的RAIM算法进行了仿真分析，结果表明多星座组合导航的RAIM算法的故障检测和故障识别性能更好，能提供更好的完好性保障。

关键词：多星座；RAIM；故障检测；故障识别

中图分类号：TP311 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.04.022

0.引言

全球导航卫星系统的性能指标主要包括4个方面：精度、完好性、可用性和连续性。随着卫星导航系统技术的升级以及不同卫星导航系统（如GLONASS、Galileo、北斗等）的全面建设，卫星导航用户的定位精度有了显著提高，可以达到厘米量级的精度，基本已经可以满足绝大部分的精度需求，相对而言，决定用户安全性能的卫星导航系统的完好性问题变得更加突出。完好性指的是在导航系统发生故障或定位的结果误差超限，不能应用于导航和定位的情况下，导航系统及时向用户发出报警的能力。目前，完好性检测技术主要包括三种形式：卫星自主完好性检测技术、地面完好性通道和接收机自主完好性检测（RAIM）。与其它两种形式的完好性检测方法相比，RAIM算法具有对故障反应迅速、灵活性好，并且不需要外界干预等优点，得到非常广泛的应用。

目前的RAIM算法大都是针对单一的卫星导航系统，而对于多星座联合导航的卫星导航系统的RAIM算法的研究还是比较少，并且研究的技术还相对处于不成熟的阶段。随着各个卫星导航系统建设的日益完善，不同星座的卫星系统协同导航定位的工作已全面展开，加强多星座组合导航的RAIM算法研究，以提高用户的安全性能，显得尤为重要。在此背景下，对多星座组合导航系统的RAIM算法展开研究。endprint