CN105467408A - 一种通用航空卫星导航机载终端自主完好性辅助监测方法 - Google Patents
一种通用航空卫星导航机载终端自主完好性辅助监测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105467408A CN105467408A CN201510960352.6A CN201510960352A CN105467408A CN 105467408 A CN105467408 A CN 105467408A CN 201510960352 A CN201510960352 A CN 201510960352A CN 105467408 A CN105467408 A CN 105467408A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- airborne terminal
- integrity
- satellite navigation
- current time
- monitoring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/23—Testing, monitoring, correcting or calibrating of receiver elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
本发明公开了一种通用航空卫星导航机载终端自主完好性辅助监测方法,特别适用于对机载终端已有完好性监测方法的辅助监测和验证。所述方法包括:利用已经判定过的位置和速度结果为基础,参考三维速度数值,按照机载终端的定位测速输出更新率时间间隔,计算得到下一时刻位置结果,用于辅助验证下一时刻位置计算数值是否可信。若超出门限,则依据卫星星座几何因子是否变化进一步判断。本方法易于软件实现,可对机载终端已有完好性判断形成辅助验证。飞行中从可见卫星数目从多于四颗卫星变为四颗卫星时,常规完好性算法不再适用,本方法可临时应用,满足短时间完好性监测需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种通用航空卫星导航机载终端自主完好性辅助监测方法,特别适用于对机载终端已有完好性监测方法的辅助和验证。
背景技术
卫星导航具有成本低、性能高特点,在航空领域应用越来越广。对通用航空而言,考虑价格成本因素,卫星导航成为首选导航技术途径。但卫星导航系统具有脆弱性,需要进行完好性监测,即当导航系统不能用于导航服务时,能及时给出告警。
卫星导航接收机自主完好性监测是航空机载终端需要具备的能力。该技术是设在卫星导航接收机中的一种算法,它利用冗余观测量进行一致性检验,以伪距残差构造检测统计量,实现完好性监测。常用方法有奇偶矢量、最小二乘和最大间隔法等。
目前的接收机自主完好性监测算法,主要采用当前时刻的观测数据处理,没有利用已经判定过的历史速度信息。
发明内容
本发明针对上述不足,并结合通用航空飞机飞行速度不高特点,提出了一种通用航空卫星导航机载终端自主完好性辅助监测方法,通过提高机载终端的定位测速更新率,基于上一时刻的位置和速度信息,对当前时刻位置进行预测,与当前位置进行比对,判定是否异常,可用于完好性监测的辅助验证。
本发明的目的是这样实现的:
一种通用航空卫星导航机载终端自主完好性辅助监测方法,其特征在于具体包括以下步骤:
①根据上一时刻的机载终端的位置和速度数值,计算得到当前时刻机载终端的估计位置;
②获取当前时刻计算得到的机载终端的位置和速度数值,与当前时刻机载终端的估计位置进行比对,判断两者的位置差是否超出设定门限;
③若没有超出设定门限,则对当前时刻机载终端的位置和速度数值进行保存,进入步骤④;若超出设定门限,则进入步骤⑤;
④更新保存的位置和速度值,计算得到下一时刻机载终端的估计位置,并将下一时刻机载终端的估计位置更新为当前时刻机载终端的估计位置,然后进入步骤②;
⑤分析卫星导航星座几何因子是否发生变化,若没有变化,则给出超出设定门限告警;若有变化,则给出需进行完好性监测的告警。
本发明相比背景技术具有如下优点:
1.本方法不基于冗余观测量,利用了已有判定的历史信息,可对当前完好性判断并形成辅助验证。
2.飞行中从可见卫星数目从多于四颗卫星变为四颗卫星时,常规完好性算法不再适用,本方法可临时应用,满足短时间完好性监测需求。
3.仅使用机载终端已有位置和速度信息数据,不增加硬件成本,易于软件实现。
图1是本发明的原理框图。
具体实施方式
下面,结合图1和实施例对本发明作进一步说明。
正常情况下,通用航空飞机飞行速度不会发生突变;且通用航空飞机在空中飞行时,受多径影响小,获得的定位精度比地面高。通过提高机载终端的定位测速输出更新率,可获得飞行状态下精细的位置变化。
机载终端进行完好性监测时,利用当前的伪距等观测信息,给出判定结果,若正常则定位和速度计算结果是可信的。本发明利用已经判定过的位置和速度结果为基础,参考三维速度数值,按照机载终端的定位测速输出更新率的时间间隔,计算得到下一时刻的位置结果,用于辅助验证下一时刻的位置计算数值是否可信。若超出门限,则判断卫星星座的几何因子是否发生变化,若没有变化则认为定位结果仅受各个卫星的测量值影响,存在完好性风险;若有变化则采用机载终端已有完好性监测算法,判定是因飞机姿态导致的卫星星座几何因子变化还是卫星测量值存在错误风险。
一种通用航空卫星导航机载终端自主完好性辅助监测方法,其特征在于具体包括以下步骤:
①根据上一时刻的机载终端的位置和速度数值,计算得到当前时刻机载终端的估计位置;
②获取当前时刻计算得到的机载终端的位置和速度数值,与当前时刻机载终端的估计位置进行比对,判断两者的位置差是否超出设定门限;
③若没有超出设定门限,则对当前时刻机载终端的位置和速度数值进行保存,进入步骤④;若超出设定门限,则进入步骤⑤;
④更新保存的位置和速度值,计算得到下一时刻机载终端的估计位置,并将下一时刻机载终端的估计位置更新为当前时刻机载终端的估计位置,然后进入步骤②;
⑤分析卫星导航星座几何因子是否发生变化,若没有变化,则给出超出设定门限告警;若有变化,则给出需进行完好性监测的告警。
Claims (1)
1.一种通用航空卫星导航机载终端自主完好性辅助监测方法,其特征在于具体包括以下步骤:
①根据上一时刻的机载终端的位置和速度数值,计算得到当前时刻机载终端的估计位置;
②获取当前时刻计算得到的机载终端的位置和速度数值,与当前时刻机载终端的估计位置进行比对,判断两者的位置差是否超出设定门限;
③若没有超出设定门限,则对当前时刻机载终端的位置和速度数值进行保存,进入步骤④;若超出设定门限,则进入步骤⑤;
④更新保存的位置和速度值,计算得到下一时刻机载终端的估计位置,并将下一时刻机载终端的估计位置更新为当前时刻机载终端的估计位置,然后进入步骤②;
⑤分析卫星导航星座几何因子是否发生变化,若没有变化,则给出超出设定门限告警;若有变化,则给出需进行完好性监测的告警。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510960352.6A CN105467408B (zh) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | 一种通用航空卫星导航机载终端自主完好性辅助监测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510960352.6A CN105467408B (zh) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | 一种通用航空卫星导航机载终端自主完好性辅助监测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105467408A true CN105467408A (zh) | 2016-04-06 |
CN105467408B CN105467408B (zh) | 2017-09-26 |
Family
ID=55605306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510960352.6A Active CN105467408B (zh) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | 一种通用航空卫星导航机载终端自主完好性辅助监测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105467408B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109990789A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-07-09 | 广东工业大学 | 一种飞行导航方法、装置及相关设备 |
CN110687559A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-01-14 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 适用于机载的gnss无缝高精度定位和完好性评估方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010053395A1 (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-14 | Joint Stock Company "Russian Space Systems" (Jsc "Rss") | Method and device of satellite navigation system's integrity control |
JP2013180685A (ja) * | 2012-03-02 | 2013-09-12 | Nec Corp | 航空路管理装置および航空路管理方法 |
US20130249733A1 (en) * | 2012-03-21 | 2013-09-26 | Apple Inc. | GNSS Navigation Solution Using Inequality Constraints |
CN104199051A (zh) * | 2014-09-26 | 2014-12-10 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种卫星导航raim多星故障检测与识别方法 |
CN104483678A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-04-01 | 北京航空航天大学 | 一种空地协同的多星座卫星导航完好性多级监测方法 |
CN104898134A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-09-09 | 中国科学院嘉兴微电子与系统工程中心 | 一种卫星定位完好性检测装置及其算法 |
-
2015
- 2015-12-21 CN CN201510960352.6A patent/CN105467408B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010053395A1 (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-14 | Joint Stock Company "Russian Space Systems" (Jsc "Rss") | Method and device of satellite navigation system's integrity control |
JP2013180685A (ja) * | 2012-03-02 | 2013-09-12 | Nec Corp | 航空路管理装置および航空路管理方法 |
US20130249733A1 (en) * | 2012-03-21 | 2013-09-26 | Apple Inc. | GNSS Navigation Solution Using Inequality Constraints |
CN104199051A (zh) * | 2014-09-26 | 2014-12-10 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种卫星导航raim多星故障检测与识别方法 |
CN104483678A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-04-01 | 北京航空航天大学 | 一种空地协同的多星座卫星导航完好性多级监测方法 |
CN104898134A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-09-09 | 中国科学院嘉兴微电子与系统工程中心 | 一种卫星定位完好性检测装置及其算法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
刘瑞华等: ""北斗GLS的完好性监测仿真"", 《计算机工程与应用》 * |
王鹏飞: ""中国民航RAIM预测系统研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109990789A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-07-09 | 广东工业大学 | 一种飞行导航方法、装置及相关设备 |
CN110687559A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-01-14 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 适用于机载的gnss无缝高精度定位和完好性评估方法 |
CN110687559B (zh) * | 2019-11-04 | 2021-07-13 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 适用于机载的gnss无缝高精度定位和完好性评估方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105467408B (zh) | 2017-09-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9435661B2 (en) | Systems and methods for attitude fault detection based on air data and aircraft control settings | |
CN103884339B (zh) | 配置运载工具导航参数值的设备 | |
US8774989B1 (en) | Aircraft energy state display | |
US10106267B2 (en) | Enhancing engine performance to improve fuel consumption based on atmospheric ice particles | |
US10490088B2 (en) | Assured geo-containment system for unmanned aircraft | |
US8509966B2 (en) | Method of estimating atmospheric data at any point of a path of an aircraft | |
CN105334845B (zh) | 一种机械双余度电气四余度的迎角余度管理方法 | |
CA2536671A1 (en) | Integrated system for aircraft vortex safety | |
EP3012585B1 (en) | Systems and methods for attitude fault detection in one or more inertial measurement units | |
EP3109674B1 (en) | Structure displacement detection device, structure displacement sharing system, structure displacement detection method and structure displacement detection program | |
US10338090B2 (en) | Airspeed estimation system | |
CN110988930B (zh) | 一种先进的接收机自主完好性监测仿真评估方法及装置 | |
CN111708054B (zh) | 基于粒子群优化算法的araim垂直保护级优化方法 | |
US9377306B2 (en) | Device and method for prediction on the ground of characteristics of the position of an aircraft along a path | |
CN104914271A (zh) | 用于航空器的空速计算系统 | |
CN104199051A (zh) | 一种卫星导航raim多星故障检测与识别方法 | |
CN105467408A (zh) | 一种通用航空卫星导航机载终端自主完好性辅助监测方法 | |
US20140330458A1 (en) | Method and system for determining an airspeed of an aircraft | |
KR20140026902A (ko) | Gps 데이터 분석에 의한 플래그 데이터 제공 방법 및 시스템 | |
US9938017B2 (en) | Enhancing engine performance to improve fuel consumption based on atmospheric rain conditions | |
US9562788B1 (en) | System and method for doppler aided navigation using weather radar | |
CN108717197A (zh) | 导航解决方案保护等级确定方法、与之关联的计算机编程产品和接收器 | |
US8005614B2 (en) | Method for monitoring the integrity of an aircraft position computed on board | |
CN111796311A (zh) | 目标对象状态的监测方法、装置及计算机可读介质 | |
CN116203931A (zh) | 一种空速计失效下的飞行容错控制与重构系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |