CN101598779A - 局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法及装置，该方法包括：步骤1.获取局域增强系统中的待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率；步骤2.根据所述待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率，获取最终风险值分配权值；步骤3.根据所述最终风险值分配权值，进行保护级完好性风险值的分配。该装置包括：参数获取模块、权值获取模块和分配模块。本发明通过提供对无接收机故障完好性风险值和单接收机故障完好性风险值进行加权分配，实现了合理、精确的保护级完好性风险值分配。

Description

局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法及装置

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，特别涉及一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法及装置。

背景技术

卫星导航系统已经逐渐成为诸如民用航空的精密进近、着陆等同生命有关的导航应用的重要方式。导航系统的完好性，即当导航系统无法提供导航服务时能够及时发出警告的能力，成为比导航定位精度更加重要的性能指标。可以说，对于完好性差的定位结果讨论其精度毫无意义的，离开完好性的定位精度是一种虚假的理论精度。为此，世界各国已经或即将建设的卫星导航的增强系统，均对其完好性进行了提高。如美国的广域增强系统(Wide AreaAugmentation System；以下简称：WAAS)和局域增强系统(Local AreaAugmentation System；以下简称：LAAS)、欧盟的欧洲同步导航覆盖系统(European Geostationary Navigation Overlay Service；以下简称：EGNOS)以及日本的多功能运输卫星星基系统(Multi-functional TransportSatellite Satellite-based Augmentation System；以下简称：MSAS)等。

导航系统的完好性风险是指导航系统在一定时间内出现完好性损失的概率。在LAAS中，完好性风险值通常被分配到导航系统中的各个部分来分别承担。把完好性风险值分配到导航系统中各个部分的图称为完好性风险树，图1为现有技术中导航系统的完好性风险树的示意图。如图1所示，完好性风险分为保护级的完好性风险和非保护级的完好性风险。其中，非保护级的完好性风险包括如信号畸变、低信号功率、较大码-载波分离、伪距加速度和星历等引起的与测距源相关的完好性风险，气候异常和环境影响引起的完好性风险，以及地面子系统失效、处理器失效、多个参考接收机失效、或者甚高频数据广播(Very-high-frequencyData Broadcasting；以下简称：VDB)失效引起的完好性风险。保护级是指飞机飞行过程中真实误差的包络范围，即对真实误差上限值的一个估计。保护级的完好性风险是基于故障而分配的，某个特定故障的保护级完好性风险值为该故障发生的先验概率与该故障发生时检测系统对该故障的漏检概率的乘积。保护级的完好性风险包括垂直完好性风险和侧向完好性风险，垂直完好性风险和侧向完好性风险均分为无接收机故障完好性风险、单接收机故障完好性风险和其它完好性风险，其中单接收机故障完好性风险是指每个接收机出现故障的完好性风险的总和(图1中仅示出垂直完好性风险的内容)。

目前的LAAS中，对保护级的完好性风险值分配方法主要有两种，一种是基于专家经验或根据陆基导航系统的经验数据直接估计某类故障的完好性风险值；另一种是对故障发生的频数进行一定的扩大，也就是放大故障发生的先验概率，从而得到一个保守的先验概率，同时用高斯分布包络测试统计量的不确定度得到漏检概率，再将二者相乘得到完好性风险值。

但是，上述第一种方法缺乏理论依据，对于某些故障的完好性风险分配不合理；第二种方法得到的结果比较保守，实际的风险值与其相比有一定的冗余度。

发明内容

本发明的目的是提供一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法及装置，以解决现有的完好性风险值分配不合理或分配结果较保守的问题，以实现合理、精确的完好性风险值的分配。

为实现上述目的，本发明提供了一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，包括：

步骤1、获取局域增强系统中的待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率；

步骤2、根据所述待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率，获取最终风险值分配权值；

步骤3、根据所述最终风险值分配权值，进行保护级完好性风险值的分配。

所述步骤2具体为：

步骤21、设置初始的风险值分配权值；

步骤22、根据所述待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率、单接收机故障概率和所述风险值分配权值，获取机载用户的保护级；

步骤23、根据所述机载用户的保护级，获取漏警概率、误警概率和告警概率；

步骤24、判断所述风险值分配权值是否等于1，若是则执行步骤26，否则执行步骤25；

步骤25、将所述风险值分配权值自加一预设值，执行步骤22；

步骤26、根据所述漏警概率、误警概率和告警概率，获取最终风险值分配权值。

所述步骤22具体为：

步骤221、根据所述待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和所述风险值分配权值，获取无接收机故障漏检概率；根据所述待分配保护级完好性风险值、接收机个数、单接收机故障概率和所述风险值分配权值，获取单接收机故障漏检概率；

步骤222、分别根据所述无接收机故障漏检概率和所述单接收机故障漏检概率，获取无接收机故障漏检概率系数和单接收机故障漏检概率系数；

步骤223、根据所述无接收机故障漏检概率系数和所述单接收机故障漏检概率系数，获取机载用户的保护级。

所述步骤23具体为：

步骤231、对所述局域增强系统监测到的数据进行抽样，获得多个抽样历元；

步骤232、比较所述机载用户的保护级、所述局域增强系统的告警限和导航系统误差，获取所述抽样历元中的漏警历元个数、误警历元个数和告警历元个数；

步骤233、根据所述漏警历元个数、漏警历元个数、误警历元个数和抽样历元数，获取漏警概率、误警概率和告警概率。

所述步骤26具体为：

步骤261、比较所有的风险值分配权值所对应的漏警概率，若存在相等的两个或两个以上的漏警概率，则执行步骤263，否则执行步骤262；

步骤262、选取最小的漏警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

步骤263、比较所有的风险值分配权值所对应的误警概率，若存在相等的两个或两个以上的误警概率，则执行步骤265，否则执行步骤264；

步骤264、选取最小的误警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

步骤265、比较所有的风险值分配权值所对应的告警概率，若存在相等的两个或来两个以上的告警概率，则执行步骤267，否则执行步骤266；

步骤266、选取最小的告警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

步骤267、选取所述相等的两个或两个以上的告警概率所对应的风险值分配权值的均值作为最终风险值分配权值。

所述步骤223具体为：

步骤2231、分别根据所述无接收机故障漏检概率系数和所述单接收机故障漏检概率系数，获取无接收机故障保护级和单接收机故障保护级；

步骤2232、选取所述无接收机故障保护级与所述单接收机故障保护级的最大值作为所述机载用户的保护级。

所述步骤3具体为：

步骤31、根据所述最终风险值分配权值，获取最终无接收机故障漏检概率和最终单接收机故障漏检概率；

步骤32、根据所述无接收机故障概率和所述最终无接收机故障漏检概率，获取无接收机故障保护级完好性风险值；并根据所述单接收机故障概率和所述最终单接收机故障漏检概率，获取单接收机故障保护级完好性风险值。

本发明提供了一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置，包括：

参数获取模块，用于获取局域增强系统中的待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率；

权值获取模块，用于根据所述参数获取模块获取到的所述待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率，获取最终风险值分配权值；

分配模块，用于根据所述权值获取模块获取到的所述最终风险值分配权值，进行保护级完好性风险值的分配。

所述权值获取模块包括：

初始单元，用于设置初始的风险值分配权值，并发送触发信号；

保护级获取单元，用于当接收到所述触发信号后，根据所述参数获取模块获取到的所述待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率，以及所述风险值分配权值，获取机载用户的保护级；

概率获取单元，用于根据所述保护级获取单元获取到的所述机载用户的保护级，获取漏警概率、误警概率和告警概率；

判断单元，用于判断风险值分配权值是否等于1；

触发单元，用于当所述风险值分配权值不等于1时，将所述风险值分配权值自加一预设值，并向所述保护级获取单元发送触发信号；

权值获取单元，用于当所述风险值分配权值等于1时，根据所述概率获取单元获取到的所述漏警概率、误警概率和告警概率，获取最终风险值分配权值。

所述权值获取单元包括：

第一比较子单元，用于当所述风险值分配权值等于1时，比较所有的风险值分配权值所对应的漏警概率；

第一选取子单元，用于当不存在相等的两个或两个以上的漏警概率时，选取最小的漏警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

第二比较子单元，用于当存在相等的两个或两个以上的漏警概率时，比较所有的风险值分配权值所对应的误警概率；

第二选取子单元，用于当不存在相等的两个或两个以上的误警概率时，选取最小的误警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

第三比较子单元，用于当存在相等的两个或两个以上的误警概率时，比较所有的风险值分配权值所对应的告警概率；

第三选取子单元，用于当不存在相等的两个或来两个以上的告警概率时，选取最小的告警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

第四选取子单元，用于当存在相等的两个或来两个以上的告警概率时，选取所述相等的两个或两个以上的告警概率所对应的风险值分配权值的均值作为最终风险值分配权值。

本发明通过提供一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法及装置，对无接收机故障完好性风险值和单接收机故障完好性风险值进行加权分配，实现了合理、精确的保护级完好性风险值分配。

附图说明

图1为现有技术中导航系统的完好性风险树的示意图；

图2为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法第一实施例的流程图；

图3为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法第二实施例的流程图；

图4为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法第三实施例的流程图；

图5为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法第四实施例的流程图；

图6为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法第五实施例的流程图；

图7为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法第六实施例的流程图；

图8为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法第七实施例的流程图；

图9为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置第一实施例的结构示意图；

图10为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置第二实施例的结构示意图；

图11为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置第三实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图2为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法第一实施例的流程图。如图2所示，本实施例提供了一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，包括：

步骤1、获取局域增强系统中的待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率；

步骤2、根据待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率，获取最终风险值分配权值；

步骤3、根据最终风险值分配权值，进行保护级完好性风险值的分配。

本发明实施例所提供的局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，既可用于对垂直完好性风险的分配，也可用于侧向完好性风险的分配。在本实施例中，LAAS中的待分配保护级完好性风险值是预设的固定值，假设Pr(MI)为保护级的完好性风险值，P(H_other)为由两个或两个以上接收机发生故障引起的完好性风险值以及其它与保护级相关的因素引起的完好性风险值，Pr(MI)和P(H_other)均根据用户对系统的性能要求而预先设定，那么Pr(MI)-P(H_other)即为待分配保护级完好性风险值，由于两个或两个以上接收机故障概率远远小于完好性的最高要求，因此将其归入其它完好性风险值，而不必单独对其进行分配。无接收机故障概率P(H₀)和单接收机故障概率P(H₁)为根据经验获得的先验概率。当获取到待分配保护级完好性风险值Pr(MI)-P(H_other)、接收机个数M、无接收机故障概率P(H₀)和单接收机故障概率P(H₁)后，根据这些值得到最终风险值分配权值α_终，并利用该最终风险值分配权值α_终进行保护级完好性风险值的分配。

本发明通过提供一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，对无接收机故障完好性风险值和单接收机故障完好性风险值进行加权分配，实现了合理、精确的保护级完好性风险值分配。

图3为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法第二实施例的流程图。如图3所示，在上述方法第一实施例的基础上，步骤2具体为：

步骤21、设置初始的风险值分配权值；

步骤22、根据待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率、单接收机故障概率和风险值分配权值，获取机载用户的保护级；

步骤23、根据机载用户的保护级，获取漏警概率、误警概率和告警概率；

步骤24、判断风险值分配权值是否等于1，若是则执行步骤26，否则执行步骤25；

步骤25、将风险值分配权值自加一预设值，执行步骤22；

步骤26、根据漏警概率、误警概率和告警概率，获取最终风险值分配权值。

在本实施例中，首先可是设置初始的风险分配权值α＝0.5；然后根据待分配保护级完好性风险值Pr(MI)-P(H_other)、接收机个数M、无接收机故障概率P(H₀)、单接收机故障概率P(H₁)和该风险分配权值α，获取机载用户的保护级PL；接着根据机载用户的保护级PL，获取系统的漏警概率P_漏(α)、误警概率P_误(α)和误警概率P_告(α)；并判断风险值分配权值α是否等于1，若α不等于1，则将该风险值分配权值自加一预设值，例如使得α＝α+0.01，并返回步骤22继续执行上述相关操作，直到α等于1后，才根据漏警概率P_漏(α)、误警概率P_误(α)和误警概率P_告(α)获取最终风险分配权值α_终。

本发明通过提供一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，对无接收机故障完好性风险值和单接收机故障完好性风险值进行加权分配，实现了合理、精确的保护级完好性风险值分配。

图4为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法第三实施例的流程图。如图4所示，在上述方法第二实施例的基础上，步骤22具体为：

步骤221、根据待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和风险值分配权值，获取无接收机故障漏检概率；根据待分配保护级完好性风险值、接收机个数、单接收机故障概率和风险值分配权值，获取单接收机故障漏检概率；

假设H₀表示无接收机故障，H₁表示单接收机故障，LAAS的告警限为AL，导航系统误差为NSE，机载用户的无接收机故障保护级为单接收机故障保护级为

无接收机故障保护级完好性风险值为Pr(MI|H₀)，单接收机故障保护级完好性风险值为Pr(MI|H₁)。若P_ffmd为无接收机故障漏检概率，P_md为单接收机故障漏检概率，则有：

$P_{\mathrm{ffmd}}=P(\mathrm{NSE}>{\mathrm{PL}}_{H_0}|H_0)$

$P_{\mathrm{md}}=P(\mathrm{NSE}>{\mathrm{PL}}_{H_1}|H_1)$

当 ${\mathrm{PL}}_{H_0}\≤\mathrm{AL},$ ${\mathrm{PL}}_{H_1}\≤\mathrm{AL}$ 时，有：

$\mathrm{Pr}\left(\mathrm{MI}\right|H_0)=P(\mathrm{NSE}>\mathrm{AL}|H_0)\≤P(\mathrm{NSE}>{\mathrm{PL}}_{H_0}|H_0)=P_{\mathrm{ffmd}}$

$\mathrm{Pr}\left(\mathrm{MI}\right|H_1)=P(\mathrm{NSE}>\mathrm{AL}|H_1)\≤P(\mathrm{NSE}>{\mathrm{PL}}_{H_1}|H_1)=P_{\mathrm{md}}$

那么，

Pr(MI)＝Pr(MI|H₀)P(H₀)+Pr(MI|H₁)P(H₁)+P(H_other)

≤P_ffmdP(H₀)+P_mdP(H₁)+P(H_other)

即，

Pr(MI)-P(H_other)≤P_ffmdP(H₀)+P_mdP(H₁)

假设一个接收机存在故障的先验概率为p＝10^-5，则M个接收机时的单接收机故障概率为：

$P\left(H_1\right)=C_M^1{\left({10}^{-5}\right)}^1{\left({1-10}^{-5}\right)}^{M-1}\≈M\·{10}^{-5}=M\·p$

为了方便估计，保守地取 ${\mathrm{PL}}_{H_0}=\mathrm{AL},$ ${\mathrm{PL}}_{H_1}=\mathrm{AL},$ 则

Pr(MI)-P(H_other)＝P_ffmdP(H₀)+P_mdP(H₁)

因此，可以分别根据公式(4-1)和(4-2)获取无接收机故障漏检概率P_ffmd和单接收机故障漏检概率P_md：

$P_{\mathrm{ffmd}}=\frac{\mathrm{Pr}\left(\mathrm{MI}\right)-P\left(H_{\mathrm{other}}\right)}{(M+1)P\left(H_0\right)}\mathrm{\α}---(4-1)$

$P_{\mathrm{md}}=\frac{M(\mathrm{Pr}\left(\mathrm{MI}\right)-P\left(H_{\mathrm{other}}\right))}{(M+1)P\left(H_1\right)}(1-\mathrm{\α})---(4-2)$

其中，Pr(MI)-P(H_other)为待分配保护级完好性风险值，M为接收机个数，P(H₀)为无接收机故障概率，P(H₁)为单接收机故障概率，α为当前的风险值分配权值。

步骤222、分别根据无接收机故障漏检概率和单接收机故障漏检概率，获取无接收机故障漏检概率系数和单接收机故障漏检概率系数；

可以根据公式(4-3)和(4-4)获取无接收机故障漏检概率系数K_ffmd和单接收机故障概率系数K_md：

K_ffmd＝Q^-1(P_ffmd/2)      (4-3)

K_md＝Q^-1(P_md)            (4-4)

其中， $Q\left(x\right)=\frac{1}{\sqrt{2\mathrm{\π}}}{\∫}_x^{\∞}{e}^{-\frac{t^2}{2}}\mathrm{dt}$

步骤223、根据无接收机故障漏检概率系数和单接收机故障漏检概率系数，获取机载用户的保护级。

本发明通过提供一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，对无接收机故障完好性风险值和单接收机故障完好性风险值进行加权分配，实现了合理、精确的保护级完好性风险值分配。

图5为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法第四实施例的流程图。如图5所示，在上述方法第二实施例的基础上，步骤23具体为：

步骤231、对局域增强系统监测到的数据进行抽样，获得多个抽样历元；

步骤232、比较机载用户的保护级、局域增强系统的告警限和导航系统误差，获取抽样历元中的漏警历元个数、误警历元个数和告警历元个数；

步骤233、根据漏警历元个数、漏警历元个数、误警历元个数和抽样历元数，获取漏警概率、误警概率和告警概率。

在本实施例中，可以对局域增强系统监测到的数据进行抽样，获得多个抽样历元，例如以5秒为抽样间隔在24小时内对LAAS监测到的数据进行抽样，获得17280个抽样历元。假设LAAS的告警限为AL，导航系统误差为NSE，当PL≤AL且NSE≤AL时，属于正常情况；当PL＞AL且NSE＞AL时，则发生告警；当PL＞AL且NSE≤AL时，则发生误警；当PL≤AL且NSE＞AL时，则发生漏警。因此可以通过比较PL、AL和NSE的大小，获得抽样历元中的漏警历元个数、误警历元个数和告警历元个数。然后分别根据公式(5-1)、(5-2)和(5-3)获取漏警概率P_漏(α)、误警概率P_误(α)和误警概率P_告(α)：

本发明通过提供一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，对无接收机故障完好性风险值和单接收机故障完好性风险值进行加权分配，实现了合理、精确的保护级完好性风险值分配。

图6为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法第五实施例的流程图。在上述方法第二实施例的基础上，步骤26具体为：

步骤261、比较所有的风险值分配权值所对应的漏警概率，若存在相等的两个或两个以上的漏警概率，则执行步骤263，否则执行步骤262；

步骤262、选取最小的漏警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

步骤263、比较所有的风险值分配权值所对应的误警概率，若存在相等的两个或两个以上的误警概率，则执行步骤265，否则执行步骤264；

步骤264、选取最小的误警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

步骤265、比较所有的风险值分配权值所对应的告警概率，若存在相等的两个或来两个以上的告警概率，则执行步骤267，否则执行步骤266；

步骤266、选取最小的告警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

步骤267、选取相等的两个或两个以上的告警概率所对应的风险值分配权值的均值作为最终风险值分配权值。

在本实施例中，通过比较所有风险值分配权值所对应的漏警概率和/或误警概率和/或告警概率，得到最终风险值分配权值α_终。

本发明通过提供一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，对无接收机故障完好性风险值和单接收机故障完好性风险值进行加权分配，实现了合理、精确的保护级完好性风险值分配。

图7为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法第六实施例的流程图。如图7所示，在上述方法第三实施例的基础上，步骤223具体为：

步骤2231、分别根据无接收机故障漏检概率系数和单接收机故障漏检概率系数，获取无接收机故障保护级和单接收机故障保护级；

步骤2232、选取无接收机故障保护级与单接收机故障保护级的最大值作为机载用户的保护级。

在本实施例中，可以分别根据公式(7-1)和(7-2)得到无接收机故障保护级

和单接收机故障保护级

${\mathrm{PL}}_{H_0}=K_{\mathrm{ffmd}}\sqrt{\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{3j}^2{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{tot}}^2\left(j\right)}---(7-1)$

${\mathrm{PL}}_{H_1}=\mathrm{Max}\left\{\mathrm{PL}\right[m\left]\right\}=\mathrm{Max}\left\{\right|\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{3j}{B}_m^j|+K_{\mathrm{md}}\sqrt{\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{3j}(\frac{M}{M-1}{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{gnd}}^2\left(j\right)+{\mathrm{\σ}}_u^2\left({\mathrm{\θ}}^j\right))}\}---(7-2)$

其中，S_3j为伪距域到定位域转换矩阵S的第三行，σ_tot(j)为第j颗卫星的总的标准差，B_m ^j为地m个接收机对应的第j颗卫星的伪距改正数的偏差，σ_gnd(j)为第j颗卫星的伪距改正数标准差估计，θ^j为机载用户相对于第j颗卫星的仰角，σ_u(θ^j)为机载用户的标准差估计。最后选取无接收机故障保护级

与单接收机故障保护级

的最大值作为机载用户的保护级PL。

本发明通过提供一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，对无接收机故障完好性风险值和单接收机故障完好性风险值进行加权分配，实现了合理、精确的保护级完好性风险值分配。

图8为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法第七实施例的流程图。如图8所示，在上述技术方案的基础上，步骤3具体为：

步骤31、根据最终风险值分配权值，获取最终无接收机故障漏检概率和最终单接收机故障漏检概率；

可以根据公式(8-1)和(8-2)获取最终无接收机故障漏检概率P_ffmd终和最终单接收机故障漏检概率P_md终：

步骤32、根据无接收机故障概率和最终无接收机故障漏检概率，获取无接收机故障保护级完好性风险值；并根据单接收机故障概率和最终单接收机故障漏检概率，获取单接收机故障保护级完好性风险值。

根据公式(9-3)和(9-4)获取无接收机故障保护级完好性风险值Pr(H₀)和单接收机故障保护级完好性风险值Pr(H₁)：

Pr(H₀)＝P(H₀)·P_ffmd终    (9-3)

Pr(H₁)＝P(H₁)·P_md终     (9-4)

本发明通过提供一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，对无接收机故障完好性风险值和单接收机故障完好性风险值进行加权分配，实现了合理、精确的保护级完好性风险值分配。

图9为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置第一实施例的结构示意图。如图9所示，本实施例提供了一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置，包括：参数获取模块91、权值获取模块92和分配模块93。其中，参数获取模块91用于获取局域增强系统中的待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率；权值获取模块92用于根据参数获取模块91获取到的待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率，获取最终风险值分配权值；分配模块93用于根据权值获取模块92获取到的最终风险值分配权值，进行保护级完好性风险值的分配。

该局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置中包括的模块的功能实现如上述方法实施例中的具体描述，在此不再赘述。

本发明通过提供一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置，对无接收机故障完好性风险值和单接收机故障完好性风险值进行加权分配，实现了合理、精确的保护级完好性风险值分配。

图10为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置第二实施例的结构示意图。如图10所示，在上述装置第一实施例的基础上，权值获取模块92包括：初始单元101、保护级获取单元102、概率获取单元103、判断单元104、触发单元105和权值获取单元106。其中，初始单元101用于设置初始的风险值分配权值，并向保护级获取单元102发送触发信号；保护级获取单元102用于当接收到初始单元101或触发单元105发送的触发信号后，根据参数获取模块91获取到的待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率，以及风险值分配权值，获取机载用户的保护级；概率获取单元103用于根据保护级获取单元102获取到的机载用户的保护级，获取漏警概率、误警概率和告警概率；判断单元104用于判断风险值分配权值是否等于1；触发单元105用于当风险值分配权值不等于1时，将风险值分配权值自加一预设值，并向保护级获取单元102发送触发信号；权值获取单元106用于当风险值分配权值等于1时，根据概率获取单元103获取到的漏警概率、误警概率和告警概率，获取最终风险值分配权值。

该局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置中包括的模块的功能实现如上述方法实施例中的具体描述，在此不再赘述。

本发明通过提供一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置，对无接收机故障完好性风险值和单接收机故障完好性风险值进行加权分配，实现了合理、精确的保护级完好性风险值分配。

图11为本发明局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置第三实施例的结构示意图。如图11所示，在上述装置第二实施例的基础上，权值获取单元106包括：第一比较子单元111、第一选取子单元112、第二比较子单元113、第二选取子单元114、第三比较子单元115、第三选取子单元116和第四选取子单元117。其中，第一比较子单元111用于当风险值分配权值等于1时，比较所有的风险值分配权值所对应的漏警概率；第一选取子单元112用于当不存在相等的两个或两个以上的漏警概率时，选取最小的漏警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；第二比较子单元113用于当存在相等的两个或两个以上的漏警概率时，比较所有的风险值分配权值所对应的误警概率；第二选取子单元114用于当不存在相等的两个或两个以上的误警概率时，选取最小的误警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；第三比较子单元115用于当存在相等的两个或两个以上的误警概率时，比较所有的风险值分配权值所对应的告警概率；第三选取子单元116用于当不存在相等的两个或来两个以上的告警概率时，选取最小的告警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；第四选取子单元117用于当存在相等的两个或来两个以上的告警概率时，选取相等的两个或两个以上的告警概率所对应的风险值分配权值的均值作为最终风险值分配权值。

该局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置中包括的模块的功能实现如上述方法实施例中的具体描述，在此不再赘述。

本发明通过提供一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置，对无接收机故障完好性风险值和单接收机故障完好性风险值进行加权分配，实现了合理、精确的保护级完好性风险值分配。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1、一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，其特征在于，包括：

步骤1、获取局域增强系统中的待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率；

步骤2、根据所述待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率，获取最终风险值分配权值；

步骤3、根据所述最终风险值分配权值，进行保护级完好性风险值的分配。

2、根据权利要求1所述的局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，其特征在于，所述步骤2具体为：

步骤21、设置初始的风险值分配权值；

步骤22、根据所述待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率、单接收机故障概率和所述风险值分配权值，获取机载用户的保护级；

步骤23、根据所述机载用户的保护级，获取漏警概率、误警概率和告警概率；

步骤24、判断所述风险值分配权值是否等于1，若是则执行步骤26，否则执行步骤25；

步骤25、将所述风险值分配权值自加一预设值，执行步骤22；

步骤26、根据所述漏警概率、误警概率和告警概率，获取最终风险值分配权值。

3、根据权利要求2所述的局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，其特征在于，所述步骤22具体为：

步骤221、根据所述待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和所述风险值分配权值，获取无接收机故障漏检概率；根据所述待分配保护级完好性风险值、接收机个数、单接收机故障概率和所述风险值分配权值，获取单接收机故障漏检概率；

步骤222、分别根据所述无接收机故障漏检概率和所述单接收机故障漏检概率，获取无接收机故障漏检概率系数和单接收机故障漏检概率系数；

步骤223、根据所述无接收机故障漏检概率系数和所述单接收机故障漏检概率系数，获取机载用户的保护级。

4、根据权利要求2所述的局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，其特征在于，所述步骤23具体为：

步骤231、对所述局域增强系统监测到的数据进行抽样，获得多个抽样历元；

步骤232、比较所述机载用户的保护级、所述局域增强系统的告警限和导航系统误差，获取所述抽样历元中的漏警历元个数、误警历元个数和告警历元个数；

步骤233、根据所述漏警历元个数、漏警历元个数、误警历元个数和抽样历元数，获取漏警概率、误警概率和告警概率。

5、根据权利要求2所述的局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，其特征在于，所述步骤26具体为：

步骤261、比较所有的风险值分配权值所对应的漏警概率，若存在相等的两个或两个以上的漏警概率，则执行步骤263，否则执行步骤262；

步骤262、选取最小的漏警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

步骤263、比较所有的风险值分配权值所对应的误警概率，若存在相等的两个或两个以上的误警概率，则执行步骤265，否则执行步骤264；

步骤264、选取最小的误警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

步骤265、比较所有的风险值分配权值所对应的告警概率，若存在相等的两个或来两个以上的告警概率，则执行步骤267，否则执行步骤266；

步骤266、选取最小的告警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

步骤267、选取所述相等的两个或两个以上的告警概率所对应的风险值分配权值的均值作为最终风险值分配权值。

6、根据权利要求3所述的局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，其特征在于，所述步骤223具体为：

步骤2231、分别根据所述无接收机故障漏检概率系数和所述单接收机故障漏检概率系数，获取无接收机故障保护级和单接收机故障保护级；

步骤2232、选取所述无接收机故障保护级与所述单接收机故障保护级的最大值作为所述机载用户的保护级。

7、根据权利要求1至6中任一所述的局域增强系统保护级完好性风险值的分配方法，其特征在于，所述步骤3具体为：

步骤31、根据所述最终风险值分配权值，获取最终无接收机故障漏检概率和最终单接收机故障漏检概率；

步骤32、根据所述无接收机故障概率和所述最终无接收机故障漏检概率，获取无接收机故障保护级完好性风险值；并根据所述单接收机故障概率和所述最终单接收机故障漏检概率，获取单接收机故障保护级完好性风险值。

8、一种局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置，其特征在于，包括：

参数获取模块，用于获取局域增强系统中的待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率；

权值获取模块，用于根据所述参数获取模块获取到的所述待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率，获取最终风险值分配权值；

分配模块，用于根据所述权值获取模块获取到的所述最终风险值分配权值，进行保护级完好性风险值的分配。

9、根据权利要求8所述的局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置，其特征在于，所述权值获取模块包括：

初始单元，用于设置初始的风险值分配权值，并发送触发信号；

保护级获取单元，用于当接收到所述触发信号后，根据所述参数获取模块获取到的所述待分配保护级完好性风险值、接收机个数、无接收机故障概率和单接收机故障概率，以及所述风险值分配权值，获取机载用户的保护级；

概率获取单元，用于根据所述保护级获取单元获取到的所述机载用户的保护级，获取漏警概率、误警概率和告警概率；

判断单元，用于判断风险值分配权值是否等于1；

触发单元，用于当所述风险值分配权值不等于1时，将所述风险值分配权值自加一预设值，并向所述保护级获取单元发送触发信号；

权值获取单元，用于当所述风险值分配权值等于1时，根据所述概率获取单元获取到的所述漏警概率、误警概率和告警概率，获取最终风险值分配权值。

10、根据权利要求9所述的局域增强系统保护级完好性风险值的分配装置，其特征在于，所述权值获取单元包括：

第一比较子单元，用于当所述风险值分配权值等于1时，比较所有的风险值分配权值所对应的漏警概率；

第一选取子单元，用于当不存在相等的两个或两个以上的漏警概率时，选取最小的漏警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

第二比较子单元，用于当存在相等的两个或两个以上的漏警概率时，比较所有的风险值分配权值所对应的误警概率；

第二选取子单元，用于当不存在相等的两个或两个以上的误警概率时，选取最小的误警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

第三比较子单元，用于当存在相等的两个或两个以上的误警概率时，比较所有的风险值分配权值所对应的告警概率；

第三选取子单元，用于当不存在相等的两个或来两个以上的告警概率时，选取最小的告警概率所对应的风险值分配权值作为最终风险值分配权值；

第四选取子单元，用于当存在相等的两个或来两个以上的告警概率时，选取所述相等的两个或两个以上的告警概率所对应的风险值分配权值的均值作为最终风险值分配权值。

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