CN115390097A - 双余度卫星导航接收机、故障检测及处理方法和装置 - Google Patents

双余度卫星导航接收机、故障检测及处理方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115390097A
CN115390097A CN202211050352.9A CN202211050352A CN115390097A CN 115390097 A CN115390097 A CN 115390097A CN 202211050352 A CN202211050352 A CN 202211050352A CN 115390097 A CN115390097 A CN 115390097A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fault
channel
redundancy
signal processing
data
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
Application number
CN202211050352.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115390097B (zh
Inventor
许政�
牛文生
王闯
田莉蓉
冯思宇
于沛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Avic Airborne System General Technology Co ltd
Original Assignee
Avic Airborne System General Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Avic Airborne System General Technology Co ltd filed Critical Avic Airborne System General Technology Co ltd
Priority to CN202211050352.9A priority Critical patent/CN115390097B/zh
Publication of CN115390097A publication Critical patent/CN115390097A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115390097B publication Critical patent/CN115390097B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • 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
    • 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
    • G01S19/35—Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain
    • G01S19/37—Hardware or software details of the signal processing chain
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明属于卫星导航技术领域，提供了一种双余度卫星导航接收机、故障检测及处理方法和装置。其中，双余度卫星导航接收机包括导航信号处理模块A、导航信号处理模块B、余度判决模块，导航信号处理模块A和导航信号处理模块B接收数据并完成数据同步，在数据一致性比较后将比较结果发送至余度判决模块；余度判决模块，用于接收导航信号处理模块A和导航信号处理模块B的处理结果，并和状态估计模型输出进行三余度判决，确定判决结果。本发明通过双通道完成数据同步，保证数据的一致性，有效降低其设计难度与复杂度；通过构建接收机内部的自适应状态估计模型，建立了三余度判决机制，解决双余度故障难以判定的问题。

Description

双余度卫星导航接收机、故障检测及处理方法和装置
技术领域
本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种双余度卫星导航接收机、故障检测及处理方法和装置。
背景技术
对于卫星导航接收机而言，在实测数据过程中，易受信号阻隔、硬件故障、大气扰动、人为干扰等多种因素影响，导致定位误差过大的故障发生。单接收机因缺乏有效的故障检测手段，无法探测并解决定位误差过大的问题，进而造成安全隐患。
针对这种情况，常用的解决方式是在系统中增加卫星导航接收机的数量，输出多路定位结果至外部的数据管理系统，由数据管理系统结合诸如惯导、里程计、高程计等数据源综合故障检测，判定定位结果的正确性，进而提高卫星导航单元的可靠性和安全性。然而这种解决方式首先，增加了外部数据管理系统设计的复杂度，需要将多路定位结果与其他数据源作数据融合处理；其次，即使探测出定位结果错误，也只能追溯到相应的接收机故障，无法进一步溯源故障的具体原因；最后，因无法获取故障信息，只能简单地通过将故障设备切断的方法来解决问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种双余度卫星导航接收机、故障检测及处理方法和装置，以解决目前对于卫星导航接收机缺乏有效的故障检测手段，无法溯源故障的具体原因的问题。
第一方面，本发明提供的双余度卫星导航接收机，包括导航信号处理模块A、导航信号处理模块B、余度判决模块，
所述导航信号处理模块A和所述导航信号处理模块B接收数据并完成数据同步，在数据一致性比较后将比较结果发送至所述余度判决模块；
所述余度判决模块，用于接收所述导航信号处理模块A和所述导航信号处理模块B的处理结果，并和状态估计模型输出进行三余度判决，确定判决结果。
可选地，所述导航信号处理模块A和所述导航信号处理模块B的数据同步，包括输入同步、数据处理同步和输出同步三个同步流程；所述导航信号处理模块A和所述导航信号处理模块B依次完成输入同步、数据处理同步和输出同步，并在每次同步流程完成后向所述余度判决模块发送一致性比较结果。
可选地，所述导航信号处理模块A和所述导航信号处理模块B的待同步数据为以节点为划分依据将定位任务划分成的若干个串行工作的子任务，所述导航信号处理模块A和所述导航信号处理模块B具体用于：
作为两路数据通道同时接收待同步数据，首先接收到数据的通道向另一通道发送同步请求申请；
在另一通道应答后，所述导航信号处理模块A向所述导航信号处理模块B发送待同步数据。
可选地，所述余度判决模块还用于：
基于两路通道数据更新状态估计模型，并向外部节点输出定位结果；其中，用于更新状态估计模型的通道数据，为三余度判决结果一致时的通道数据。
第二方面，本发明提供的双余度卫星导航接收机的故障检测及处理方法，包括：
遍历双余度卫星导航接收机的故障登记表以定位故障在所述故障登记表中位置，确定故障类别；
根据故障所在通道及故障类别，重构导航卫星接收机定位解算系统。
可选地，所述遍历双余度卫星导航接收机的故障登记表以定位故障在所述故障登记表中位置，确定故障类别，包括：
遍历双余度卫星导航接收机的故障登记表，根据预先设定的故障类型，定位故障信息在故障登记表中的位置，调整故障计数；
在双余度卫星导航接收机的非易失单元中记录故障。
可选地，所述故障根据所在通道及故障类别分为单通道瞬时故障、单通道非瞬时故障、单通道永久故障和双通道故障。
可选地，若故障为单通道非瞬时故障，所述重构导航卫星接收机定位解算系统包括：
余度判决模块控制复位信号，复位故障所在的物理单元，并清除故障记录；
正常通道向异常通道发送传输申请，在收到应答后传输硬件参数以恢复异常通道的硬件工作环境；其中，硬件参数包括导航信号环路参数、时间参数和当前定位信息参数。
可选地，若故障为单通道永久故障，所述重构导航卫星接收机定位解算系统包括：
判定故障等级，针对不同故障等级采取相应措施；所述故障等级为故障对定位结果解算的影响程度；
当故障等级高的节点出现故障，物理隔离整个故障通道；
当故障等级低的节点出现故障，切除故障功能，降低故障所处通道输出数据的使用优先级，清楚故障记录。
第三方面，本发明提供的一种双余度卫星导航接收机的故障检测及处理装置，包括：
确定模块，用于遍历双余度卫星导航接收机的故障登记表以定位故障在所述故障登记表中位置，确定故障类别；
复位模块，用于根据故障所在通道及故障类别，重构导航卫星接收机定位解算系统。
可选地，所述确定模块，具体用于：
遍历双余度卫星导航接收机的故障登记表，根据预先设定的故障类型，定位故障信息在故障登记表中的位置，调整故障计数；
在双余度卫星导航接收机的非易失单元中记录故障。
可选地，所述确定模块中确定的所述故障根据所在通道及故障类别分为单通道瞬时故障、单通道非瞬时故障、单通道永久故障和双通道故障。
可选地，所述复位模块，具体用于：
若故障为单通道非瞬时故障，所述重构导航卫星接收机定位解算系统包括：
余度判决模块控制复位信号，复位故障所在的物理单元，并清除故障记录；
正常通道向异常通道发送传输申请，在收到应答后传输硬件参数以恢复异常通道的硬件工作环境；其中，硬件参数包括导航信号环路参数、时间参数和当前定位信息参数。
可选地，所述复位模块，具体还用于：
若故障为单通道永久故障，所述重构导航卫星接收机定位解算系统包括：
判定故障等级，针对不同故障等级采取相应措施；所述故障等级为故障对定位结果解算的影响程度；
当故障等级高的节点出现故障，物理隔离整个故障通道；
当故障等级低的节点出现故障，切除故障功能，降低故障所处通道输出数据的使用优先级，清楚故障记录。
第四方面，本发明一实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行计算机程序时实现上述第三方面任一种方法的步骤。
第五方面，本发明一实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现上述第三方面任一种方法的步骤。
采用上述技术方案，本申请具有如下有益效果：
本发明通过导航信号处理模块A和导航信号处理模块B完成数据同步，保证双通道工作的一致性，有效降低其设计难度与复杂度，具有更优的系统适应性；本发明通过构建接收机内部的自适应状态估计模型，建立了三余度判决机制，实现三余度表决设计，解决双余度故障难以判定的问题；本发明在接收机发生不同类别、等级的故障时，通过不同故障的不同处理机制，可以更为合理的方式解决、消除故障，优化对资源的利用，有效提升导航接收机的容错能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1示出了本发明实施例提供的一种双余度卫星导航接收机的结构框图；
图2示出了本发明实施例提供的双通道数据同步的流程图；
图3示出了本发明实施例提供的双余度卫星导航接收机的故障检测及处理方法的流程图；
图4示出了本发明实施例提供的双余度卫星导航接收机的故障检测及处理方法的流程图；
图5示出了本发明实施例提供的双余度卫星导航接收机的故障检测及处理方法的流程图；
图6示出了本发明实施例提供的双余度卫星导航接收机的故障检测及处理方法的流程图；
图7示出了本发明实施例提供的一种双余度卫星导航接收机的故障检测及处理装置的结构框图；
图8示出了本发明实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
图1示出了本发明实施例提供的一种双余度卫星导航接收机的结构框图。如图1所示，本发明实施例提供的双余度卫星导航接收机包括导航信号处理模块A101、导航信号处理模块B102、余度判决模块103。
导航信号处理模块A101和导航信号处理模块B102接收数据并完成数据同步，在数据一致性比较后将比较结果发送至余度判决模块103；余度判决模块103，用于接收导航信号处理模块A101和导航信号处理模块B102的处理结果，并和状态估计模型输出进行三余度判决，确定判决结果。
导航信号处理模块A101作为主通道，导航信号处理模块B102作为从通道，同时工作且运行相同的导航信号信息处理应用/软件。进行数据一致性比较时，从通道将待比较数据通过高速总线发送至主通道，主通道将比较结果发送至余度判决模块103。
需要说明的是，导航信号处理模块A101和导航信号处理模块B102之间进行数据一致性比较时，数据量比较大，所以在导航信号处理模块A101和导航信号处理模块B102之间采用高速总线，避免传输速度慢而影响整个双余度卫星导航接收机的问题。导航信号处理模块A/B和余度判决模块103之间采用低速总线，由于导航信号处理模块A/B和余度判决模块103之间传输的是结果类数据，所以低速总线就足以传输，所以本实施例中采用了低速总线。
在本申请实施例中，为便于双路数据一致性比较，设计同一时钟源驱动两路导航信号处理模块与射频模块，保证两路通道的本地接收钟一致，同时两路接收天线尽量靠近，以保证数据的接收效果。
具体地，导航信号处理模块A101和导航信号处理模块B102的数据同步，包括输入同步、数据处理同步和输出同步三个同步流程；导航信号处理模块A101和导航信号处理模块B102依次完成输入同步、数据处理同步和输出同步，并在每次同步流程完成后向余度判决模块103发送一致性比较结果。
导航信号处理模块A101和导航信号处理模块B102的待同步数据为以节点为划分依据将定位任务划分成的若干个串行工作的子任务，导航信号处理模块A101和导航信号处理模块B102具体用于：
作为两路数据通道同时接收待同步数据，首先接收到数据的通道向另一通道发送同步请求申请；在另一通道应答后，导航信号处理模块A101向导航信号处理模块B102发送待同步数据。
参见图2，本实施例示出了两路通道同步子任务的具体流程，包括：
步骤201：以导航数据处理任务中的关键节点(诸如提取的原始电文、解算的伪距观测量以及解算的卫星位置等)为划分依据，把定位业务分解为多个串行工作的子任务；
步骤202：业务开始，主、从通道接收输入数据，定义优先接收到数据的为通道A。当通道A接收到输入数据后，调用任务同步软件A，业务流程(数据输入处理)进入等待锁定状态，同时向任务同步软件A发送接收到的数据；
步骤203：通过高速总线向通道B发送同步申请；
步骤204：通道B收到同步申请后，任务同步软件B等待完成输入数据接收以及数据上传。若等待超时，则任务同步软件B发送故障状态至余度判决模块，上报输入数据无法同步的故障，直接进入步骤208，否则转到步骤205；
步骤205：数据准备完毕，向通道A发送应答信号，同时将通道B上的业务流程置为等待锁定状态，表明数据已准备就绪；
步骤206：完成应答同步申请的操作后，从模块通过高速总线向主模块发送输入数据；
步骤207：数据一致性比较，主模块将比较结果发送至余度判决模块；
步骤208：同步结束，解除主、从模块的等待锁定状态，流程继续执行，至此完成输入同步；
步骤209：通道A完成子任务1，调用任务同步软件A发送同步申请，业务流程(子任务1)进入等待锁定状态，同时向任务同步软件A发送数据处理得到的结果；
步骤2010：通道B收到同步申请后，任务同步软件B等待业务流程(子任务1)的数据处理结果以及处理结果的上传，若等待超时或输入同步失败，则任务同步软件B发送故障状态至余度判决模块，上报子任务1数据处理结果无法同步的故障，直接进入步骤2014，否则转到步骤2011；
步骤2011：数据准备完毕，向通道A发送应答信号，同时将通道B上的业务流程置为等待锁定状态，表明数据已准备就绪；
步骤2012：完成应答同步申请的操作后，从模块通过高速总线向主模块发送子任务1的处理结果；
步骤2013：数据一致性比较，主模块将比较结果发送至余度判决模块；
步骤2014：同步结束，解除主、从模块的等待锁定状态，流程继续执行，至此完成子任务1的数据处理同步；
步骤2015：重复步骤208至步骤2014，直至所有子任务同步处理完毕；
步骤2016：通道A解算出定位结果，调用任务同步软件A发送同步申请，业务流程进入等待锁定状态；
步骤2017：通道B收到同步申请后，该模块的任务同步软件B等待解算出定位结果，若等待超时或输入同步失败，则任务同步软件B发送故障状态至余度判决模块，上报定位结果无法同步输出的故障，进入步骤2018；
步骤2018：数据准备完毕，向通道A发送应答信号，同时解除主、从模块业务流程的等待锁定状态；
步骤2019：主、从模块通过低速总线同时向余度判决模块输出定位结果，至此完成输出同步。
可选地，余度判决模块还用于：
基于两路通道数据更新状态估计模型，并向外部节点输出定位结果；其中，用于更新状态估计模型的通道数据，为三余度判决结果一致时的通道数据。
在两路通道完成子任务同步的具体流程后，余度判决模块接收两路通道的处理结果，并与余度判决模块内的自适应状态估计模型输出的结果比较；若一致时，更新自使用状态估计模型，向外部节点输出定位结果。
当不一致时，根据判决结果，定位故障源。
余度判决模块对两路通道的输出结果和内部的状态估计模型输出进行三余度判决，并基于判决结果更新自适应状态估计模型，或定位故障通道。
设主通道的输出为向量xa，从通道的输出为向量xb，即导航信号处理模块A的输出为xa，导航信号处理模块B的输出为xb，余度判决模块内部的自适应状态估计模型输出为向量xc，判决机制设计如下：
1)xa、xb与xc一致，判定主、从通道正常。跟据故障登记表的历史记录，选用更优的通道数据更新模型状态，输出该通道的定位结果；
2)xa与xb一致，xc不一致，判定主、从通道正常。根据故障登记表的历史记录，选用更优的通道数据更新模型状态，输出该通道的定位结果；
3)xa与xc一致，xb不一致，判定主通道正常。利用xa更新模型状态，同时根据上述两路通道同步子任务的具体流程中的各子任务比较结果，找出最早从通道与主通道不一致的节点，定位该节点为从通道的故障源，输出主通道的定位结果；
4)xb与xc一致，xa不一致，判定从通道正常。利用xb更新模型状态，同时根据上述两路通道同步子任务的具体流程中的各子任务比较结果，找出最早主通道与从通道不一致的节点，定位该节点为主通道的故障源，输出从通道的定位结果；
5)有xa与xc，无xb，判定主通道正常。利用xa更新模型状态，同时根据步骤1的等待超时结果，找出从通道最早超时的节点，定位该节点为从通道的故障源，输出主通道的定位结果；
6)有xb与xc，无xa，判定从通道正常。利用xb更新模型状态，同时根据上述两路通道同步子任务的具体流程中的等待超时结果，找出主通道最早超时的节点，定位该节点为主通道的故障源，输出从通道的定位结果；
7)无xa与xb，判定两通道均故障；
8)xa、xb与xc均不一致，复位自适应状态估计模型，根据故障登记表的历史记录，判定有无正常通道。若判定有正常通道，根据步骤1的各子任务比较结果找出不一致的节点，定位另一通道故障源，输出正常通道的定位结果，否则即判定两通道均故障。
上述三余度判决的8种可能的判决结果中，判决结果(1)和(2)为不存在故障的情况，基于更优的通道数据更新模型状态，并输出该通道数据的定位结果。判决结果(3)-(8)为存在故障的情况，其中(3)-(6)仍存在单通道正常，输出正常通道的结果，(7)和(8)的两路通道均不正常，无法输出定位结果。
双余度的设计方法会存在当出现两路数据不一致时，难以判定故障的缺陷；本实施例通过构建接收机内部的自适应状态估计模型，建立了三余度判决机制，实现三余度表决设计，解决双余度故障难以判定的问题。
基于此，上述判决存在故障通道后，为处理故障问题，本发明还提供了一种双余度卫星导航接收机的故障检测及处理方法，参见图3，包括：
S301、遍历双余度卫星导航接收机的故障登记表以定位故障在故障登记表中位置，确定故障类别。
参见图4，步骤S301具体包括：
S301.1遍历双余度卫星导航接收机的故障登记表，根据上述三余度判决后传递的故障通道和故障信息与预先设定的故障类型，定位故障信息在故障登记表中的位置，调整故障计数。
预先设定的故障类型可以是信号捕获环路故障、信号跟踪环路故障、原始电文提取故障、发射时间解算故障等，基于此，将单通道故障类型分为可修复故障、不可修复故障，参见图5：
故障信息为可修复故障，查看故障通道及相应的故障计数，若小于故障阈值，则判定为瞬时故障，记录故障，通道继续工作；否则大于故障阈值判定该故障为非瞬时故障，通过步骤S302系统重构进行故障恢复；
故障信息为不可修复故障，查看故障通道及相应的故障计数，若大于故障阈值，则判定为永久故障，通过步骤S302系统重构进行故障隔离；否则小于故障阈值，记录故障，通道继续工作。
S301.2在双余度卫星导航接收机的非易失单元中记录故障。
S302、根据故障所在通道及故障类别，重构导航卫星接收机定位解算系统。
在步骤S301中，故障根据所在通道及故障类别具体分为单通道瞬时故障、单通道非瞬时故障、单通道永久故障和双通道故障。对于不同的故障程度，采取不同的处理方法，以下将具体描述：
参见图6，若故障为单通道非瞬时故障，即单通道故障小于故障阈值，重构导航卫星接收机定位解算系统，具体包括：
余度判决模块控制复位信号，复位故障所在的物理单元，并清除故障记录；
正常通道向异常通道发送传输申请，在收到应答后传输硬件参数以恢复异常通道的硬件工作环境；其中，硬件参数包括导航信号环路参数、时间参数和当前定位信息参数。
在完成上述步骤后，同步定位状态，至此完成异常通道的故障修复。
参见图6，若故障为单通道永久故障，重构导航卫星接收机定位解算系统包括：
判定故障等级，针对不同故障等级采取相应措施；故障等级为故障对定位结果解算的影响程度；
当故障等级高的节点出现故障，物理隔离整个故障通道；
当故障等级低的节点出现故障，切除故障功能，降低故障所处通道输出数据的使用优先级，清楚故障记录。
若故障信息为双通道故障，上报故障，直接复位导航接收机整机。
传统的双余度故障处理方法是发现故障后，直接隔离故障通道，单通道继续工作。基于本实施例的故障检测及处理方法，当接收机发生不同类别、等级的故障时，通过故障的管理和处理机制，能运用更为合理的方式解决、消除故障，优化对资源的利用，有效提升导航接收机的容错能力。
在一个实施例中，提供了一种双余度卫星导航接收机的故障检测及处理装置40，参见图7，包括：
确定模块401，用于遍历双余度卫星导航接收机的故障登记表以定位故障在故障登记表中位置，确定故障类别；
复位模块402，用于根据故障所在通道及故障类别，重构导航卫星接收机定位解算系统。
可选地，确定模块，具体用于：
遍历双余度卫星导航接收机的故障登记表，根据预先设定的故障类型，定位故障信息在故障登记表中的位置，调整故障计数；
在双余度卫星导航接收机的非易失单元中记录故障。
可选地，确定模块中确定的故障根据所在通道及故障类别分为单通道瞬时故障、单通道非瞬时故障、单通道永久故障和双通道故障。
可选地，复位模块，具体用于：
若故障为单通道非瞬时故障，重构导航卫星接收机定位解算系统包括：
余度判决模块控制复位信号，复位故障所在的物理单元，并清除故障记录；
正常通道向异常通道发送传输申请，在收到应答后传输硬件参数以恢复异常通道的硬件工作环境；其中，硬件参数包括导航信号环路参数、时间参数和当前定位信息参数。
可选地，复位模块，具体还用于：
若故障为单通道永久故障，重构导航卫星接收机定位解算系统包括：
判定故障等级，针对不同故障等级采取相应措施；故障等级为故障对定位结果解算的影响程度；
当故障等级高的节点出现故障，物理隔离整个故障通道；
当故障等级低的节点出现故障，切除故障功能，降低故障所处通道输出数据的使用优先级，清楚故障记录。
本申请实施例提供的双余度卫星导航接收机的故障检测及处理装置40与上述双余度卫星导航接收机的故障检测及处理方法采用了相同的发明构思，能够取得相同的有益效果，在此不再赘述。
基于与上述双余度卫星导航接收机的故障检测及处理方法相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种电子设备50，如图8所示，该电子设备40可以包括处理器501和存储器502。
处理器501可以是通用处理器，例如中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本发明实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器502作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本发明实施例中的存储器502还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于储存为上述电子设备所用的计算机程序指令，其包含用于执行上述页面播报的控制方法的程序。上述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备。
以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法，不应理解为对本发明实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双余度卫星导航接收机，其特征在于，所述双余度卫星导航接收机包括导航信号处理模块A、导航信号处理模块B、余度判决模块，
所述导航信号处理模块A和所述导航信号处理模块B接收数据并完成数据同步，在数据一致性比较后将比较结果发送至所述余度判决模块；
所述余度判决模块，用于接收所述导航信号处理模块A和所述导航信号处理模块B的处理结果，并和状态估计模型输出进行三余度判决，确定判决结果。
2.根据权利要求1所述的双余度卫星导航接收机，其特征在于，所述导航信号处理模块A和所述导航信号处理模块B的数据同步，包括输入同步、数据处理同步和输出同步三个同步流程；所述导航信号处理模块A和所述导航信号处理模块B依次完成输入同步、数据处理同步和输出同步，并在每次同步流程完成后向所述余度判决模块发送一致性比较结果。
3.根据权利要求2所述的双余度卫星导航接收机，其特征在于，所述导航信号处理模块A和所述导航信号处理模块B的待同步数据为以节点为划分依据将定位任务划分成的若干个串行工作的子任务，所述导航信号处理模块A和所述导航信号处理模块B具体用于：
作为两路数据通道同时接收待同步数据，首先接收到数据的通道向另一通道发送同步请求申请；
在另一通道应答后，所述导航信号处理模块A向所述导航信号处理模块B发送待同步数据。
4.根据权利要求1所述的双余度卫星导航接收机，其特征在于，所述余度判决模块还用于：
基于两路通道数据更新状态估计模型，并向外部节点输出定位结果；其中，用于更新状态估计模型的通道数据，为三余度判决结果一致时的通道数据。
5.一种双余度卫星导航接收机的故障检测及处理方法，其特征在于，包括：
遍历双余度卫星导航接收机的故障登记表以定位故障在所述故障登记表中位置，确定故障类别；
根据故障所在通道及故障类别，重构导航卫星接收机定位解算系统。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述遍历双余度卫星导航接收机的故障登记表以定位故障在所述故障登记表中位置，确定故障类别，包括：
遍历双余度卫星导航接收机的故障登记表，根据预先设定的故障类型，定位故障信息在故障登记表中的位置，调整故障计数；
在双余度卫星导航接收机的非易失单元中记录故障。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述故障根据所在通道及故障类别分为单通道瞬时故障、单通道非瞬时故障、单通道永久故障和双通道故障。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，若故障为单通道非瞬时故障，所述重构导航卫星接收机定位解算系统包括：
余度判决模块控制复位信号，复位故障所在的物理单元，并清除故障记录；
正常通道向异常通道发送传输申请，在收到应答后传输硬件参数以恢复异常通道的硬件工作环境；其中，硬件参数包括导航信号环路参数、时间参数和当前定位信息参数。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，若故障为单通道永久故障，所述重构导航卫星接收机定位解算系统包括：
判定故障等级，针对不同故障等级采取相应措施；所述故障等级为故障对定位结果解算的影响程度；
当故障等级高的节点出现故障，物理隔离整个故障通道；
当故障等级低的节点出现故障，切除故障功能，降低故障所处通道输出数据的使用优先级，清楚故障记录。
10.一种双余度卫星导航接收机的故障检测及处理装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于遍历双余度卫星导航接收机的故障登记表以定位故障在所述故障登记表中位置，确定故障类别；
复位模块，用于根据故障所在通道及故障类别，重构导航卫星接收机定位解算系统。
CN202211050352.9A 2022-08-31 2022-08-31 双余度卫星导航接收机、故障检测及处理方法和装置 Active CN115390097B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211050352.9A CN115390097B (zh) 2022-08-31 2022-08-31 双余度卫星导航接收机、故障检测及处理方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211050352.9A CN115390097B (zh) 2022-08-31 2022-08-31 双余度卫星导航接收机、故障检测及处理方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115390097A true CN115390097A (zh) 2022-11-25
CN115390097B CN115390097B (zh) 2023-10-13

Family

ID=84124420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211050352.9A Active CN115390097B (zh) 2022-08-31 2022-08-31 双余度卫星导航接收机、故障检测及处理方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115390097B (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5808581A (en) * 1995-12-07 1998-09-15 Trimble Navigation Limited Fault detection and exclusion method for navigation satellite receivers
JP2004301725A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Japan Radio Co Ltd ナビゲーション用ｇｐｓ受信方法及び受信機
US20110106450A1 (en) * 2008-02-13 2011-05-05 Furuno Electric Co., Ltd. Satellite navigation/dead-reckoning navigation integrated positioning device
CN102305934A (zh) * 2011-05-13 2012-01-04 陕西长岭电子科技有限责任公司 一种用于导航接收机的双通道射频信号处理模块
CN102654407A (zh) * 2012-04-17 2012-09-05 南京航空航天大学 惯性卫星紧组合导航系统的多故障检测装置及检测方法
CN103399807A (zh) * 2013-06-28 2013-11-20 中国航天科技集团公司第五研究院第五一三研究所 一种用于三模冗余计算机的动态现场自主恢复方法
US20140269842A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Qualcomm Incorporated Low energy signaling scheme for beacon fencing applications
US20150009065A1 (en) * 2013-07-08 2015-01-08 Accord Software & Systems Pvt Ltd Cross Correlation Detection In A Satellite Navigation Receiver
CN106842242A (zh) * 2016-12-16 2017-06-13 南京理工大学 一种基于支持向量机的矢量跟踪通道故障检测方法
CN108375780A (zh) * 2018-03-02 2018-08-07 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种三余度gps信号的余度管理方法
DE102018124499A1 (de) * 2017-10-04 2019-04-04 Steering Solutions Ip Holding Corporation Dreifache Ausfallsicherheitsredundanz für Lenksysteme
CN110780320A (zh) * 2019-11-11 2020-02-11 南京喂啊游通信科技有限公司 一种软硬件一体化的卫星导航信号处理方法
CN112114574A (zh) * 2019-06-21 2020-12-22 北京自动化控制设备研究所 一种双余度伺服系统故障检测与隔离方法及系统
CN114384561A (zh) * 2021-12-30 2022-04-22 国汽大有时空科技(安庆)有限公司 一种用于北斗导航系统连续运行参考站的故障定位系统及方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5808581A (en) * 1995-12-07 1998-09-15 Trimble Navigation Limited Fault detection and exclusion method for navigation satellite receivers
JP2004301725A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Japan Radio Co Ltd ナビゲーション用ｇｐｓ受信方法及び受信機
US20110106450A1 (en) * 2008-02-13 2011-05-05 Furuno Electric Co., Ltd. Satellite navigation/dead-reckoning navigation integrated positioning device
CN102305934A (zh) * 2011-05-13 2012-01-04 陕西长岭电子科技有限责任公司 一种用于导航接收机的双通道射频信号处理模块
CN102654407A (zh) * 2012-04-17 2012-09-05 南京航空航天大学 惯性卫星紧组合导航系统的多故障检测装置及检测方法
US20140269842A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Qualcomm Incorporated Low energy signaling scheme for beacon fencing applications
CN103399807A (zh) * 2013-06-28 2013-11-20 中国航天科技集团公司第五研究院第五一三研究所 一种用于三模冗余计算机的动态现场自主恢复方法
US20150009065A1 (en) * 2013-07-08 2015-01-08 Accord Software & Systems Pvt Ltd Cross Correlation Detection In A Satellite Navigation Receiver
CN106842242A (zh) * 2016-12-16 2017-06-13 南京理工大学 一种基于支持向量机的矢量跟踪通道故障检测方法
DE102018124499A1 (de) * 2017-10-04 2019-04-04 Steering Solutions Ip Holding Corporation Dreifache Ausfallsicherheitsredundanz für Lenksysteme
CN108375780A (zh) * 2018-03-02 2018-08-07 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种三余度gps信号的余度管理方法
CN112114574A (zh) * 2019-06-21 2020-12-22 北京自动化控制设备研究所 一种双余度伺服系统故障检测与隔离方法及系统
CN110780320A (zh) * 2019-11-11 2020-02-11 南京喂啊游通信科技有限公司 一种软硬件一体化的卫星导航信号处理方法
CN114384561A (zh) * 2021-12-30 2022-04-22 国汽大有时空科技(安庆)有限公司 一种用于北斗导航系统连续运行参考站的故障定位系统及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘涌 等: "基于案例推理的航天测控设备故障诊断", 电讯技术, vol. 57, no. 2, pages 236 - 242 *
张岩;: "无人机卫星导航的接收定位故障实验", 电子测试, no. 14, pages 66 - 67 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115390097B (zh) 2023-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9098439B2 (en) Providing a fault tolerant system in a loosely-coupled cluster environment using application checkpoints and logs
US8042004B2 (en) Diagnosing communications between computer systems
CN109491609B (zh) 一种缓存数据处理方法、装置、设备及可读存储介质
JP2006259869A (ja) マルチプロセッサシステム
US11899611B2 (en) Methods for managing communications involving a lockstep processing system
CN110209526B (zh) 一种存储层同步系统、及存储介质
US20200028709A1 (en) Method for removing data frame redundancy in network environment, and device and computer program for carrying out same
US8984333B2 (en) Automatic computer storage medium diagnostics
CN102694692A (zh) 一种分布式设备的故障检测方法和装置
CN115328668A (zh) 故障处理方法、双核锁步系统、电子设备及介质
US10521327B2 (en) Non-coupled software lockstep
CN115390097B (zh) 双余度卫星导航接收机、故障检测及处理方法和装置
CN111880947A (zh) 一种数据传输方法及装置
CN111030871A (zh) 基于双机热备系统的配置信息同步方法和装置
KR101566640B1 (ko) 임의의 통신망 오류에 대처 가능한 이중화 can 통신 장치 및 방법, 그 방법을 수행하기 위한 기록 매체
CN110380934B (zh) 一种分布式余度系统心跳检测方法
US7770074B2 (en) Method and device for the fault-tolerance management of a software component
US20190332518A1 (en) Model Checker for Finding Distributed Concurrency Bugs
US9641287B2 (en) Methods and apparatus for high-integrity data transfer with preemptive blocking
CN113518365B (zh) 一种数据关联方法、装置、服务器及存储介质
CN115134213B (zh) 一种容灾方法、装置、设备及存储介质
CN118093253B (zh) 一种多核锁步处理器多级快速错误恢复系统
CN109062175B (zh) 基于累计判别时序的综合电子系统故障隔离方法及系统
CN117452455B (zh) 一种内嵌测试的导航接收机电文译码模块设计方法
CN112311637B (zh) Mvb线路冗余切换方法和系统、车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant