一种基于多虚拟观测量的组合导航自主完好性监测方法

摘要：

完好性用于导航系统出现故障的情况下提供及时的告警,是生命安全类用户需要考虑的重要性能指标.基于惯性导航系统(INS)辅助的卫星导航自主完好性监测算法,提出了一种利用INS构造3颗虚拟卫星观测量的组合导航系统自主完好性监测方法,通过构造视线方向相互垂直的3颗卫星,最大限度利用组合导航中INS的导航信息,在2颗可见星条件下就能实现故障检测.相比传统接收机自主完好性监测(RAIM)方法,该方法提高了检测算法可用性.在GPS单星座且INS定位误差方差σs=1 m条件下,加入35 m单星故障幅值,传统加权RAIM故障检测概率为48.51％,本文算法检测概率为95.21％,检测性能提升47％;与INS辅助的卡尔曼滤波残差检测法相比,在相同INS精度等级条件下该方法也具有更高的检测概率.此外,仿真分析了不同INS精度等级对该方法故障检测性能的影响,结果表明INS精度越高,该方法检测性能越好.

关键词：完好性、故障检测、加权最小二乘、组合导航、虚拟观测量

所属期刊栏目：41

分类号：TN967.1

资助基金：国家自然科学基金41604016

在线出版日期：2021-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：60-69