CN108375780B - 一种三余度gps信号的余度管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三余度GPS信号的余度管理方法，首先对总线信号刷新状态以及GPS有效状态进行监控，判断该通道所有GPS数据是否有效；其次根据获取的GPS信号所处的状态进行表决；若三余度GPS信号状态一致，则输出三余度的中间值为表决值；当三余度GPS信号状态不一致时，其中两余度GPS信号处于差分状态，另一路GPS信号处于星组状态，则输出两余度差分信号的均值作为表决值；当两余度GPS信号处于星组状态，另一路GPS信号处于差分状态，则表决值输出一路差分信号；若两余度卫星信号状态一致，则输出两余度的均值为表决值；若两余度卫星信号状态不一致，则输出差分状态数据作为表决值；当单余度卫星信号有效时，输出该有效通道值作为表决值。

Description

一种三余度GPS信号的余度管理方法
技术领域
本发明属于飞机管理系统总体设计技术领域，具体涉及一种三余度GPS信号的余度管理方法。
背景技术
某型无人机单机配置三套GPS系统，用于测量飞机高度、速度及经纬度等飞行参数。GPS信息在使用时，存在着信号状态的不同，受作用距离的限制存在着处于差分或星组的状态区别，根据GPS卫星是否关闭，信号又存在着有效或者无效的区别。为了减缓GPS信息的降级速度，合理使用GPS信息，急需一种新的信号余度管理方法。
发明内容
本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提出了一种三余度GPS信号的余度管理方法，综合考虑GPS信号特点和使用限制，提出一种较为合理的针对GPS信号的余度管理监控表决策略，从而合理使用GPS信号。
本发明的技术方案：一种三余度GPS信号的余度管理方法，包括以下步骤：
步骤一、进行通讯故障监控和GPS数据有效性判断；
对总线信号刷新状态以及GPS有效状态进行监控，在某一通道总线刷新正常及GPS处于有效状态时，确定该通道为有效信号；
若连续400ms内总线没有刷新，则该通道所有GPS数据故障；
步骤二、根据获取的GPS信号所处的状态进行表决；
1)当三余度GPS信号均有效时：
若三余度GPS信号状态一致，即均为差分状态或者星组状态，则输出三余度的中间值为表决值；
当三余度GPS信号状态不一致时：分为两种情况：
第一种情况：其中两余度GPS信号处于差分状态，另一路GPS信号处于星组状态，则输出两余度差分信号的均值作为表决值；
第二种情况：两余度GPS信号处于星组状态，另一路GPS信号处于差分状态，则表决值输出一路差分信号；
2)当两余度GPS信号有效时：
若两余度卫星信号状态一致，即均为差分状态或者星组状态，则输出两余度的均值为表决值；
若两余度卫星信号状态不一致，即一路处于差分状态，另一路处于星组状态，则输出差分状态数据作为表决值；
3)当单余度卫星信号有效时，输出该有效通道值作为表决值。
优选地，所述步骤一中，当系统接收到GPS接收机发送的有效状态或发动机开车信号后，即开始对GPS信号进行正常监控；
当发动机未开车或GPS无效时，对GPS信号不进行监控。
本发明技术方案的有益效果：本发明一种三余度GPS信号的余度管理方法解决了飞机管理系统对三余度GPS信号的余度管理问题，其通用性强，易于推广，较好的适用于后续各型号的产品的研制，具有良好的推广价值。
附图说明
图1为本发明三余度GPS信号的余度管理方法的一优选实施例的步骤示意图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1所示，一种三余度GPS信号的余度管理方法，包括以下步骤：
首先进行通讯故障监控和GPS数据有效性判断：
对RS422总线信号刷新状态以及GPS“有效”状态进行监控，在某一通道总线刷新正常及GPS处于“有效”状态时，认为该通道为有效信号；
如果连续8拍(400ms)总线没有刷新，则置该通道所有GPS数据故障。
本实施例中，当系统接收到GPS接收机发送的有效状态或发动机开车信号后，即开始对GPS信号进行正常监控；
当发动机未开车或GPS无效时，对GPS信号不进行监控。
其次根据获取的GPS信号所处的状态进行表决：
1)当三余度GPS信号均有效时：
a)如果三余度GPS信号状态一致，即均为差分状态或者星组状态，则输出三余度的中间值为表决值。
b)如果三余度GPS信号状态不一致，分为两种情况；
第一种情况，其中两余度GPS信号处于差分状态，另一路GPS信号处于星组状态，则输出两余度差分信号的均值作为表决值；
第二种情况，两余度GPS信号处于星组状态，另一路GPS信号处于差分状态，则表决值输出一路差分信号。
2)当两余度GPS信号有效时：
c)如果两余度卫星信号状态一致，即均为差分状态或者星组状态，则输出两余度的均值为表决值；
d)如果两余度卫星信号状态不一致，即一路处于差分，一路处于星组，则输出差分状态数据作为表决值。
3)当单余度卫星信号有效时，输出该有效通道值作为表决值。
在计算机内对某一时刻的GPS高度进行余度管理，假设三通道GPS高度信号处于如下表所示的状态：
通道 高度数值 数据状态 信号状态
通道1 1250 有效 差分
通道2 1300 有效 星组
通道3 1280 有效 差分
如上述表格所示：当通道1、通道2及通道3的GPS信号均有效时，其中通道1及通道3的GPS信号处于差分状态，另一通道2处于星组状态，那么根据上述余度管理策略，GPS高度的表决值应该选取通道1及通道3的平均值1265。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种三余度GPS信号的余度管理方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、进行通讯故障监控和GPS数据有效性判断；
对总线信号刷新状态以及GPS有效状态进行监控，在某一通道总线刷新正常及GPS处于有效状态时，确定该通道为有效信号；
若连续400ms内总线没有刷新，则该通道所有GPS数据故障；
步骤二、根据获取的GPS信号所处的状态进行表决；
1)当三余度GPS信号均有效时：
若三余度GPS信号状态一致，即均为差分状态或者星组状态，则输出三余度的中间值为表决值；
当三余度GPS信号状态不一致时：分为两种情况：
第一种情况：其中两余度GPS信号处于差分状态，另一路GPS信号处于星组状态，则输出两余度差分信号的均值作为表决值；
第二种情况：两余度GPS信号处于星组状态，另一路GPS信号处于差分状态，则表决值输出一路差分信号；
2)当两余度GPS信号有效时：
若两余度卫星信号状态一致，即均为差分状态或者星组状态，则输出两余度的均值为表决值；
若两余度卫星信号状态不一致，即一路处于差分状态，另一路处于星组状态，则输出差分状态数据作为表决值；
3)当单余度卫星信号有效时，输出该单余度卫星信号通道值作为表决值。
2.根据权利要求1所述的三余度GPS信号的余度管理方法，其特征在于：所述步骤一中，
当系统接收到GPS接收机发送的有效状态或发动机开车信号后，即开始对GPS信号进行正常监控；
当发动机未开车或GPS无效时，对GPS信号不进行监控。
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