CN111208544A - 一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法，利用无人机蜂群协同信息辅助进行完好性保护水平优化；结合各卫星导航系统与协同辅助信息测量特性的差异，建立协同辅助信息的观测模型导航完好性保护水平计算方法，并通过多种导航模式之间的自动切换，有效利用协同辅助信息实现完好性保护水平的优化。该方法能够有效提高无人机蜂群协同导航的可靠性。

Description

一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法

技术领域

本发明属于导航技术领域，尤其涉及一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法。

背景技术

在无人机蜂群导航过程中，可能出现仅依靠卫星导航系统提供的保护水平无法满足协同导航需求或者在特殊情况下无法获得足够的导航卫星的情况，此时卫星接收机无法检测和排除故障卫星，飞行器定位误差将增大，使无人机蜂群导航精度下降。协同导航技术利用多飞行器间的传感器信息，实现多飞行器间的信息协同，可辅助卫星导航接收机进行故障检测和排除。但是，在故障检测前，同样需要考虑卫星和飞行器共同构成的几何分布的影响，当几何条件不佳时，可能导致漏检。因此在故障检测之前，首先要判定卫星与飞行器共同构成几何条件是否满足故障检测的最大漏检率需求，保证飞行器信息辅助故障检测的可用性，给出系统的完好性保证。

现有完好性方法通常适用于只采用卫星导航系统的情况，无法有效利用无人机蜂群成员之间协同信息来提高导航完好性水平，从而造成了协同辅助信息的浪费。如果直接应用完好性保护方法，也无法处理无人机蜂群协同辅助信息与卫星导航测量信息的差异特性，缺少对于多个成员协同辅助信息的处理方法，无法实现完好性水平的优化。

发明内容

发明目的：为解决现有技术存在协同辅助信息浪费、无法实现完好性水平的优化等问题，本发明提供了一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法。

技术方案：本发明提供了一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法，包括如下步骤：

步骤1：令当前时刻为t，以当前时刻无人机蜂群几何中心为原点，建立无人机蜂群中心坐标系；

步骤2：无人机蜂群各成员根据自身的机载惯导系统，获取自身在地理坐标系下的位置矢量，并将其转换至无人机蜂群中心坐标系中；

步骤3：无人机蜂群的n个成员分别通过自身的机载卫星导航接收机接收导航卫星信号，从而确定当前各自可用导航卫星的个数，并通过导航卫星星历获取当前时刻每个成员的所有可用导航卫星在地球固联直角坐标系的位置矢量，并将其转换至无人机蜂群中心坐标系中；

步骤4：无人机蜂群的n个成员根据自身的自机载无线电协同通信范围，确定各成员的可用协同成员，得到各成员的可用协同成员集合；

步骤5：计算每个成员的可用导航卫星数和可用协同成员数之和，根据每个成员的可用导航卫星数和可用协同成员数之和，判断每个成员机载导航系统的完好性保护是否可以用；针对任意一个成员k，k＝1，2，3，…，n；若该成员的机载导航系统的完好性保护可用，则该成员的导航系统执行步骤6；若该成员的机载导航系统的完好性保护不可用，则将该成员完好性保护功能失效的信息输出至飞行管理系统，并将该成员从其它成员的可用协同成员集合中去除，同时该成员的导航系统执行步骤22；

步骤6：对成员k进行辅助记录信息初始化，成员k当前辅助成员数量为c_k,初始的c_k＝0，成员k当前辅助成员集合为U_k,U_k初始为空集；

步骤7：对成员k进行观测模型初始化，成员k初始的观测模型表达式为：

其中

为成员k到其可用导航卫星中的第i个导航卫星的方向余弦，i＝1，2，…，m_k；其中m_k为成员k的可用导航卫星的数量；初始的观测模型中c_k＝0；

步骤8：对成员k进行权值变换矩阵初始化，则成员k初始的权值变换矩阵表达式为：

其中，σ_s为导航卫星的伪距标准差，

为m_k维单位矩阵；初始的权值变换矩阵中c_k＝0；

步骤9：计算成员k在当前辅助条件下导航故障检测门限T_F，所述辅助条件包括：辅助成员的个数；

步骤10：基于步骤9中的导航故障检测门限T_F，计算当前辅助条件下成员k的非中心化参数λ；

步骤11：计算成员k在当前辅助条件下的权重矩阵W，其表达式为:

其中T为空间转置；

步骤12：根据步骤11得到的权重矩阵W，计算得到矩阵参量A和C；

步骤13：根据步骤10获得的非中心化参数λ和步骤12获得的矩阵参量A和C计算水平方向完好性保护水平l_hor；

步骤14：将l_hor与预设好的水平定位告警限值a_hor比较；若l_hor≤a_hor，则转步骤15，否则，转步骤17；

步骤15：根据λ、矩阵A和矩阵C计算垂直方向完好性保护水平l_ver；

步骤16：将l_ver与预设好的垂直定位告警限值a_ver比较；若l_ver≤a_ver，转步骤21；否则，转步骤17；

步骤17：判断成员k的可用协同成员集合O_k是否为空集，若是，则进入协同完好性告警模式，同时将成员k从其它成员的可用协同成员集合中去除，并转至步骤22；否则执行步骤18；所述协同完好性告警模式为：将成员k完好性保护水平超限的信息输出至飞行管理系统；

步骤18：对成员k进行辅助成员增选，成员k从其可用协同成员集合O_k中随机选择一个协同成员作为辅助成员，将其加入辅助成员集合U_k中，并在集合O_k中删除该成员；同时c_k＝c_k+1；令选择的辅助成员编号为j，计算成员k的协同辅助观测矩阵g^j；

步骤19：成员k根据步骤18获得的协同辅助观测矩阵g^j更新观测模型

步骤20：成员k根据g^j更新权值变换矩阵

并转步骤11；

步骤21：计算成员k的所有可用导航卫星中每个导航卫星的残差向量的验后权重误差，当某个导航卫星的验后权重误差大于预设好的检测限值时，认定该导航卫星存在故障，并将该导航卫星排除；

步骤22：判断无人机是否着陆，若是，则停止计算；否则，t+1，且返回步骤1，整个无人机蜂群协同导航系统进行下一时刻机载导航系统完好性保护水平优化。

进一步的，所述步骤5中根据每个成员的可用导航卫星数和可用协同成员数之和，判断每个成员机载导航系统的完好性保护是否可用，具体为：针对任意一个成员，若其可用导航卫星数和可用协同成员数之和大于a_n；则其机载导航系统的完好性保护可用，否则其机载导航系统的完好性保护不可用；所述a_n为预设好的阈值。

进一步的，所述步骤10中计算当前辅助条件下成员k的非中心化参数λ的具体方法为：

步骤10.1：设定λ初值为λ₀＝0，其循环步长为1，循环次数e初值为1，概率P初值为P₀＝1；

步骤10.2：令λ_e＝λ_e-1+1，

其中，m_k-4+c_k为卡方分布的自由度，

为非中心化卡方分布的概率分布函数；

步骤10.3：将P_e与漏检率P_MD作比较，若P_e≤P_MD，则转步骤10.4；否则e+1；并转步骤10.2；

步骤10.4：计算得到非中心化参数

进一步的，所述步骤9中计算导航故障检测门限T_F，具体为：

其中

为中心化卡方分布的概率分布函数的反函数，P_FA为误警率，m_k-4+c_k为卡方分布的自由度。

进一步的，所述步骤12中计算得到矩阵参量A和C，具体为：

其中，diag表示提取矩阵对角线元素构成的新矩阵。

进一步的，所述步骤13中计算水平方向完好性保护水平l_hor，具体为：

其中

表示取矩阵对角线元素最大值；

所述步骤15中计算垂直方向完好性保护水平l_ver，具体为：

其中B_ver＝[0 0 1]。

进一步的，所述步骤18中计算成员k的协同辅助观测矩阵g^j，具体为：

其中

为成员k到辅助成员j的方向余弦。

进一步的，所述步骤19中成员k根据步骤18获得的协同辅助观测矩阵g^j更新观测模型

具体为：

所述步骤20中成员k根据g^j更新权值变换矩阵

具体为

其中σ_r为协同辅助测距误差协方差，σ_j的表达式为：

其中σ_pj为辅助成员j位置误差协方差，σ_tj为辅助成员j机载钟差协方差。

进一步的，所述步骤21中采用巴达尔数据探测法识别故障导航卫星的故障类型。

有益效果：

1、本发明考虑了协同导航系统中各飞行器间测距与卫星导航系统伪距测量特性的差异，建立了协同辅助信息观测模型，能有效评估卫星与飞行器共同组成的几何构型，克服了传统完好性保护方法至适用于卫星导航系统的不足。

2、当仅依靠卫星导航提供的保护水平无法满足协同导航需求或在特殊环境下无法获得足够的导航卫星时，该方法保证了协同辅助信息对故障检测的有用性，保证了系统的完好性，进而利用协同辅助信息实现自主完好性检测算法，对故障卫星进行检测和识别，克服了传统完好性保护方法难以利用协同辅助信息造成信息浪费的不足。

3、本发明适用性广，不受协同辅助信息种类和数量的限制。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是仿真设计无人机蜂群的飞行航迹；

图3是未采用本发明方法和采用本发明方法优化后的水平方向容错保护水平变化曲线对比图。

图4是未采用本发明方法和采用本发明方法优化后的垂直方向容错保护水平变化曲线对比图。

具体实施方式

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

如图1所示，本实施例提供一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法；具体如下所示：

步骤(1)：令当前时刻为t，无人机蜂群成员的数量为n，以无人机蜂群几何中心为原点，建立无人机蜂群中心坐标系；

步骤(2)：无人机蜂群各成员根据其机载惯导系统获取自身在地理坐标系下的位置矢量，并将其转换至无人机蜂群中心坐标系中；

步骤(3)：无人机蜂群各成员通过其机载卫星导航接收机接收导航卫星信号，确定当前可用导航卫星的个数，并通过导航卫星星历获取当前时刻所有可用卫星在地球固联直角坐标系的位置矢量，并将其转换至无人机蜂群中心坐标系中；

步骤(4)：无人机蜂群各成员根据进行协同通信，确定各成员可用协同成员数量，得到每个成员的可用协同成员集合；通过步骤(2)获得的各成员位置矢量，获取可用协同成员在无人机蜂群当地水平直角坐标系的位置矢量；

步骤(5)：无人机蜂群各成员计算其通过步骤(3)获得的所有可用导航卫星数和步骤(3)获得的辅助飞行器数之和，针对任意一个成员k,k＝1，2，3…，n；其可用导航卫星和协同成员数量之和为n_k＝m_k+u_k，其中m_k为成员k的可用导航卫星数量，u_k为成员k的可用协同成员数量；若n_k＞a_n，则成员k的机载导航系统的完好性保护可用，成员k的导航系统转入协同完好性保护水平计算模式，也即转步骤(6)；否则成员k的导航系统进入协同完好性保护失效模式，同时转至步骤(22)；所述协同完好性保护失效模式为：输出成员k完好性保护功能失效状态信息至飞行管理系统，并将该成员从其它成员的可用协同成员集合中删除；所述a_n为预设好的阈值；本实施例中a_n＝4。

步骤(6)：对成员k进行辅助记录信息初始化，成员k当前辅助成员数量为c_k,初始的c_k＝0，当前辅助成员集合为U_k,U_k初始为空集；

步骤7：对成员k进行观测模型初始化，成员k初始的观测模型表达式为：

其中

为成员k到其可用卫星中的第i个卫星的方向余弦，1≤i≤m_k；初始的观测模型中c_k＝0；

步骤(8)对成员k进行权值变换矩阵初始化，则成员k初始的权值变换矩阵表达式为：

其中，σ_s为卫星伪距标准差，

为m_k维单位矩阵；初始的权值变换矩阵中c_k＝0；

步骤(9)：计算成员k在当前辅助条件下导航故障检测门限T_F，其表达式如下所示；所述辅助条件包括：辅助成员的个数；

其中

为中心化卡方分布的概率分布函数的反函数，P_FA为误警率，m_k-4+c_k为卡方分布的自由度；

步骤(10)：计算当前辅助条件下成员k的非中心化参数λ，包括以下子步骤：

(10.1)设定λ初值为λ₀＝0，其循环步长为1，循环次数e初值为1，概率P初值为P₀＝1；

(10.2)令λ_e＝λ_e-1+1，计算概率

其中，

为非中心化卡方分布的概率分布函数；

(10.3)根据系统给定的漏检率P_MD，将P_e与漏检率P_MD作比较，若P_e≤P_MD，则转步骤(10.4)；否则e+1；并转步骤(10.2)；

(10.4)计算得到非中心化参数

步骤(11)计算成员k在当前辅助条件下的权重矩阵W，其表达式为

其中T为空间转置

步骤(12)根据步骤(11)得到的当前辅助条件下的权重矩阵W计算矩阵参量，其表达式为

其中，diag表示提取矩阵对角线元素构成的新矩阵；

步骤(13)：根据步骤(10)获得的当前辅助条件下的非中心化参数λ和步骤(12)获得的矩阵A和矩阵C计算水平方向完好性保护水平，其表达式为

其中

表示取矩阵对角线元素最大值；

步骤(14)：各成员根据水平方向完好性保护水平进行导航模式判定；成员k将步骤(13)获得的水平方向完好性保护水平l_hor与水平定位告警限值a_hor比较；若l_hor≤a_hor，则成员k的导航系统转至步骤(15)；若l_hor＞a_hor，则成员k的导航系统转入协同辅助模型构建模式，也即转步骤17；所述协同辅助模型构建模式为：进行辅助成员增选，并对增选后的协同条件下的观测模型和权值变换矩阵进行更新；

步骤(15)：根据步骤(10)获得的当前辅助条件下的非中心化参数λ和步骤(12)获得的矩阵A和矩阵C计算垂直方向完好性保护水平，其表达式为

其中B_ver＝[0 0 1]，

表示取矩阵对角线元素最大值。

步骤(16)：各成员根据水平方向完好性保护水平进行导航模式判定；成员k将步骤(14)获得的垂直方向完好性保护水平l_ver与垂直定位告警限值a_ver比较；若l_ver≤a_ver，成员k的导航系统转入协同故障监测模式，也即转入步骤(20)，所述协同故障监测模式为：在当前协辅助条件下进行故障检测与隔离；若l_ver＞a_ver，成员k的导航系统转至步骤(17)；

步骤(17)：各成员对其可用成员集合进行判断，判断成员k的可用协同成员集合O_k是否为空集，若是，则进入协同完好性告警模式：输出成员k协同完好性告警信息至飞行管理系统；同时将成员k从其它成员的可用协同成员集合中去除，并转至步骤(22)；否则继续执行步骤(18)

步骤(18)：各成员进行辅助成员增选：成员k从其可用协同成员集合O_k中选择辅助成员，将其加入辅助成员集合U_k，同时令c_k＝c_k+1；记选择的辅助成员编号为j，计算成员k的协同辅助观测矩阵，其表达式为

其中

为成员k到辅助成员j的方向余弦。

步骤(19)：各成员根据步骤(18)获得的协同辅助观测矩阵更新观测模型，成员的观测模型表达式为

步骤(20)：各成员根据步骤(18)获得的协同辅助观测矩阵更新权值变换矩阵，成员k的权值变换矩阵表达式为：

其中σ_r为协同辅助测距误差协方差，σ_j的表达式为

其中σ_pj为协同辅助飞行器j位置误差协方差，σ_tj为协同辅助飞行器j机载钟差协方差；

步骤(21)各成员利用协同信息辅助故障检测

采用加权最小二乘的残差检验法，根据步骤(19)中观测方程的量测值的残差平方和在卫星正常和故障状态下所满足的不同概率分布，计算残差向量的验后权重误差及其检测限值。当权重误差大于检测限值时，系统存在故障。而故障识别方法采用巴达尔数据探测法，通过最小二乘残差向量构造统计检测量，利用对统计量的检验判断某残差中是否存在粗差。确定故障卫星后将其排除，以保证系统导航精度。

步骤(22)：判断无人机是否着陆，若是，则停止计算；否则，t+1，且返回步骤1，进行下一时刻机载导航系统完好性保护水平优化。

为了验证本发明所提出的用于动态观测关系条件的无人机蜂群协同导航方法的有效性，进行数字仿真分析。仿真中采用的无人机蜂群中无人机数量为8架，相对距离测量精度为0.1米。图2是仿真中采用的无人机蜂群航迹图；图3是未采用实施例和采用本实施例优化后的水平方向容错保护水平变化曲线对比图；图4是未采用本实施例和采用本实施例优化后的垂直方向容错保护水平变化曲线对比图；

由图3可以看出，采用本实施例所提出的一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法后，无人机蜂群导航系统水平方向完好性保护水平在各阶段均有显著提高；由图4可以看出，采用本实施例所提出的一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法后，无人机蜂群导航系统垂直方向完好性保护水平在各阶段均有显著提高。此外，采用本发明能够适应无人机蜂群在飞行过程中构型变化引起的完好性保护水平的不断变化，具有良好的应用价值。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：令当前时刻为t，以当前时刻无人机蜂群几何中心为原点，建立无人机蜂群中心坐标系；

步骤2：无人机蜂群各成员根据自身的机载惯导系统，获取自身在地理坐标系下的位置矢量，并将其转换至无人机蜂群中心坐标系中；

步骤3：无人机蜂群的n个成员分别通过自身的机载卫星导航接收机接收导航卫星信号，从而确定当前各自可用导航卫星的个数，并通过导航卫星星历获取当前时刻每个成员的所有可用导航卫星在地球固联直角坐标系的位置矢量，并将其转换至无人机蜂群中心坐标系中；

步骤4：无人机蜂群的n个成员根据自身的自机载无线电协同通信范围，确定各成员的可用协同成员，得到各成员的可用协同成员集合；

步骤5：计算每个成员的可用导航卫星数和可用协同成员数之和，根据每个成员的可用导航卫星数和可用协同成员数之和，判断每个成员机载导航系统的完好性保护是否可用；针对任意一个成员k，k＝1，2，3，…，n；若该成员的机载导航系统的完好性保护可用，则该成员的导航系统执行步骤6；若该成员的机载导航系统的完好性保护不可用，则将该成员完好性保护功能失效的信息输出至飞行管理系统，并将该成员从其它成员的可用协同成员集合中去除，同时该成员的导航系统执行步骤22；

步骤6：对成员k进行辅助记录信息初始化，成员k当前辅助成员数量为c_k，初始的c_k＝0，成员k当前辅助成员集合为U_k，U_k初始为空集；

步骤7：对成员k进行观测模型初始化，成员k初始的观测模型表达式为：

其中

为成员k到其可用导航卫星中的第i个导航卫星的方向余弦，i＝1，2，…，m_k；其中m_k为成员k的可用导航卫星的数量；初始的观测模型中c_k＝0；

步骤8：对成员k进行权值变换矩阵初始化，则成员k初始的权值变换矩阵表达式为：

其中，σ_s为导航卫星的伪距标准差，

为m_k维单位矩阵；初始的权值变换矩阵中c_k＝0；

步骤9：计算成员k在当前辅助条件下导航故障检测门限T_F，所述辅助条件包括：辅助成员的个数；

步骤10：基于步骤9中的导航故障检测门限T_F，计算当前辅助条件下成员k的非中心化参数λ；

步骤11：计算成员k在当前辅助条件下的权重矩阵W，其表达式为：

其中T为空间转置；

步骤12：根据步骤11得到的权重矩阵W，计算得到矩阵参量A和C；

步骤13：根据步骤10获得的非中心化参数λ和步骤12获得的矩阵参量A和C计算水平方向完好性保护水平l_hor；

步骤14：将l_hor与预设好的水平定位告警限值a_hor比较；若l_hor≤a_hor，则转步骤15，否则，转步骤17；

步骤15：根据λ、矩阵A和矩阵C计算垂直方向完好性保护水平l_ver；

步骤16：将l_ver与预设好的垂直定位告警限值a_ver比较；若l_ver≤a_ver，转步骤21；否则，转步骤17；

步骤17：判断成员k的可用协同成员集合O_k是否为空集，若是，则进入协同完好性告警模式，同时将成员k从其它成员的可用协同成员集合中去除，并转至步骤22；否则执行步骤18；所述协同完好性告警模式为：将成员k协同完好性超限的告警信息输出至飞行管理系统；

步骤18：对成员k进行辅助成员增选，成员k从其可用协同成员集合O_k中随机选择一个协同成员作为辅助成员，将其加入辅助成员集合U_k中，并在集合O_k中删除该成员；同时c_k＝c_k+1；令选择的辅助成员编号为j，计算成员k的协同辅助观测矩阵g^j；

步骤19：成员k根据步骤18获得的协同辅助观测矩阵g^j更新观测模型

步骤20：成员k根据g^j更新权值变换矩阵

并转步骤11；

步骤21：计算成员k的所有可用导航卫星中每个导航卫星的残差向量的验后权重误差，当某个导航卫星的验后权重误差大于预设好的检测限值时，认定该导航卫星存在故障，并将该导航卫星排除；

步骤22：判断无人机是否着陆，若是，则停止计算；否则，t+1，且返回步骤1，整个无人机蜂群协同导航系统进行下一时刻机载导航系统完好性保护水平优化。

2.根据权利要求1所述的一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法，其特征在于，所述步骤5中根据每个成员的可用导航卫星数和可用协同成员数之和，判断每个成员机载导航系统的完好性保护是否可用，具体为：针对任意一个成员，若其可用导航卫星数和可用协同成员数之和大于a_n；则其机载导航系统的完好性保护可用，否则其机载导航系统的完好性保护不可用；所述a_n为预设好的阈值。

3.根据权利要求1所述的一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法，其特征在于，所述步骤10中计算当前辅助条件下成员k的非中心化参数λ的具体方法为：

步骤10.1：设定λ初值为λ₀＝0，其循环步长为1，循环次数e初值为1，概率P初值为P₀＝1；

步骤10.2：令λ_e＝λ_e-1+1，

其中，m_k-4+c_k为卡方分布的自由度，

为非中心化卡方分布的概率分布函数；

步骤10.3：将P_e与漏检率P_MD作比较，若P_e≤P_MD，则转步骤10.4；否则e+1；并转步骤10.2；

步骤10.4：计算得到非中心化参数

4.根据权利要求1所述的一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法，其特征在于，所述步骤9中计算导航故障检测门限T_F，具体为：

其中

为中心化卡方分布的概率分布函数的反函数，P_FA为误警率，m_k-4+c_k为卡方分布的自由度。

5.根据权利要求1所述的一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法，其特征在于，所述步骤12中计算得到矩阵参量A和C，具体为：

其中，diag表示提取矩阵对角线元素构成的新矩阵。

6.根据权利要求1所述的一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法，其特征在于，所述步骤13中计算水平方向完好性保护水平l_hor，具体为：

其中

表示取矩阵对角线元素最大值；

所述步骤15中计算垂直方向完好性保护水平l_ver，具体为：

其中B_ver＝[0 0 1]。

7.根据权利要求1所述的一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法，其特征在于，所述步骤18中计算成员k的协同辅助观测矩阵g^j，具体为：

其中

为成员k到辅助成员j的方向余弦。

8.根据权利要求1所述的一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法，其特征在于，所述步骤19中成员k根据步骤18获得的协同辅助观测矩阵g^j更新观测模型

具体为：

所述步骤20中成员k根据g^j更新权值变换矩阵

具体为

其中σ_r为协同辅助测距误差协方差，σ_j的表达式为：

其中σ_pj为辅助成员j位置误差协方差，σ_tj为辅助成员j机载钟差协方差。

9.根据权利要求1所述的一种用于无人机蜂群协同导航的完好性保护水平优化方法，其特征在于，所述步骤21中采用巴达尔数据探测法识别故障导航卫星的故障类型。

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