CN117388886B - 一种北斗系统rnss服务定位精度降效推演方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法及装置，该方法包括：获取故障信息，根据所述故障信息，利用定位精度计算模型组，计算出故障后定位精度；对所述故障后定位精度进行计算处理，得到定位精度降效百分比，进一步得到定位精度的稳健性能。本发明计算准确度高、耗时短。可见，本发明有利于实现不同故障类型、不同故障数量条件下北斗系统基本导航RNSS定位精度降低百分比及稳健性能，进而提高北斗系统RNSS服务定位精度降效推演准确性和效率。

Description

一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法及装置
技术领域
本发明涉及北斗卫星技术领域，尤其涉及一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法及装置。
背景技术
北斗卫星导航系统是我国自主研发的导航系统，2020年7月31日，中国官方正式宣布北斗三号系统建成并正式开通全球服务。相比于其它全球导航卫星系统(GlobalNavigation Satellite System，GNSS)，北斗三号系统提供全球基本导航服务,目前北斗已广泛应用于导航、定位和授时等众多领域。基本导航服务是一种卫星无线电导航业务(Radio Navigation Satellite System，RNSS)，北斗三号系统利用3颗地球静止轨道(GEO)卫星、3颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和24颗中圆地球轨道(MEO)卫星，向位于地表及其以上1000千米空间的全球用户提供基本导航服务。该服务分公开服务和授权服务，公开服务向全球所有用户提供免费服务；授权服务向全球授权用户提供免费服务。
随着服役年限的增加、其他外界环境干扰或者其他不可抗力的原因，北斗系统的卫星、地面站或通信链路可能会出现故障，这必然会影响北斗系统无线电导航卫星服务(RNSS服务)的性能，故障类型多种多样，对系统服务的影响也千差万别。特别是在北斗系统开通服务后，已经无法全部在真实卫星或地面站出现不同类型故障状态下进行北斗系统服务性能评估。目前仅能通过离线软件模拟仿真某些卫星、星间链路、地面站等故障的场景，然后根据解算的定位精度等评估基本导航服务性能，但北斗现有模拟仿真和评估工作繁琐而且耗时长，单次评估大约需要2.5小时，若要对所有故障场景进行全面评估，需要几十个小时。因此，提供一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法及装置，以实现不同故障类型、不同故障数量条件下北斗系统基本导航定位精度降低百分比及稳健性能，进而提高北斗系统RNSS服务定位精度降效推演准确性和效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法及装置，实现不同故障类型、不同故障数量条件下北斗系统基本导航定位精度降低百分比及稳健性能，提高北斗系统RNSS服务定位精度降效推演准确性和效率。
为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法，所述方法包括：
获取故障信息；所述故障信息故障类型和故障数量；所述故障类型包括卫星故障、星间链路故障、地面站故障；
根据所述故障信息，利用故障后定位精度计算模型组，计算出故障后定位精度；
对所述故障后定位精度进行计算处理，得到定位精度降效百分比；
利用稳健性能模型对所述定位精度降效百分比进行处理，得到定位精度的稳健性能。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述故障后定位精度计算模型组包括卫星故障模型、星间链路故障模型、地面站故障模型；
所述根据所述故障信息，利用故障后定位精度计算模型组，得到故障后定位精度，包括：
当所述故障信息中故障类型为卫星故障时，根据所述故障信息中故障数量，利用所述卫星故障模型进行计算处理，得到故障后定位精度；
或，当所述故障信息中故障类型为星间链路故障时，根据所述故障信息中故障数量，利用所述星间链路故障模型进行计算处理，得到故障后定位精度；
或，当所述故障信息中故障类型为地面站故障时，利用所述地面站故障模型进行计算处理，得到故障后定位精度。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述卫星故障模型为：
其中，POSsat为卫星故障时对应的故障后定位精度，xsat为卫星故障时卫星故障数量，a为0.814，b为0.2958，c为1.116×e-15，d为1.815。
利用北斗系统实测数据分别计算1、5、10、15、20、25、30颗卫星故障时RNSS服务定位精度，以此作为数据输入，拟合得到上述卫星故障模型中参数a，b，c，d的值。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述星间链路故障模型为：
其中，POSisl为星间链路故障时对应的故障后定位精度，xisl为星间链路故障时星间链路故障数量，a1为3.08×e6，b1为44.1，c1为3.563，a2为1.02，b2为32.29，c2为36.03。
利用北斗系统实测数据分别计算1、5、10、15、20、25、30颗卫星的星间链路故障时RNSS服务定位精度，以此作为数据输入，拟合得到上述星间链路故障模型中参数a1，b1，c1，a2，b2，c2的值。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述地面站故障模型为：
POSsta＝p1·(xsta)3+p2·(xsta)2+p3·xsta+p4；
其中，POSsta为地面站故障时对应的故障后定位精度值，xsta为地面站故障时地面站故障数量，p1为-2.812×e-5，p2为2.006×10-3，p3为1.109×10-2，p4为3.509。
利用北斗系统实测数据分别计算1、5、10、15、20、25、30、35、40、42个地面站故障时RNSS服务定位精度，以此作为数据输入，拟合得到上述地面站故障模型中参数p1，p2，p3的值。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述对所述故障后定位精度进行计算处理，得到定位精度降效百分比，包括：
判断所述故障后定位精度是否大于预设的定位精度指标As，得到第一判断结果；
当所述第一判断结果为否时，得到定位精度降效百分比为0；
当所述第一判断结果为是时，利用定位精度降效模型，对所述故障后定位精度和所述定位精度指标As进行计算处理，得到定位精度降效百分比；
所述定位精度降效模型为：
其中，RND表示定位精度降效百分比，As表示定位精度指标，Aw表示故障后定位精度；对于中国及周边地区，所述As取值为5米，对于全球地区，As取值为10米。
本发明实施例第二方面公开了一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取故障信息；所述故障信息故障类型和故障数量；所述故障类型包括卫星故障、星间链路故障、地面站故障；
精度计算模块，用于根据所述故障信息，利用故障后定位精度计算模型组，计算出故障后定位精度；
推演模块，用于对所述故障后定位精度进行计算处理，得到定位精度降效百分比；利用稳健性能模型对所述定位精度降效百分比进行处理，得到定位精度的稳健性能。
本发明实施例第三方面公开了一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演装置，所述装置包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明实施例第一方面公开的北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法中的部分或全部步骤。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例中，根据获取的故障信息，利用本发明提供的故障后定位精度计算模型组，计算出故障后定位精度；对所述故障后定位精度进行计算处理，得到定位精度降效百分比，进一步得到定位精度的稳健性能。可见，本发明有利于实现不同故障类型、不同故障数量条件下北斗系统基本导航定位精度降低百分比及稳健性能，进而提高北斗系统RNSS服务定位精度降效推演准确性和效率。
相比现有的模拟仿真计算的方法，本发明构建了故障后定位精度计算模型组，适用于北斗卫星故障、星间链路故障、地面站故障等北斗系统中关键单节点故障场景，可以计算不同故障类型、不同故障数量条件下北斗系统基本导航定位精度降低百分比及稳健性能，计算时间从目前的21.7小时缩短到5分钟，大幅缩短了不同故障场景下北斗系统基本导航服务定位精度计算耗时，计算准确度达95％。本发明适用范围广，所有卫星、星间链路、地面站故障时均可使用该方法解算北斗系统基本导航服务定位精度。
附图说明
图1为本发明实施例公开的一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法的流程示意图；
图2为本发明实施例公开的一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演装置的结构示意图；
图3为本发明实施例公开的另一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明公开了一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法及装置，有利于实现不同故障类型、不同故障数量条件下北斗系统基本导航定位精度降低百分比及稳健性能，进而提高北斗系统RNSS服务定位精度降效推演准确性和效率。以下分别进行详细说明。
实施例一
请参阅图1，图1为本发明实施例公开的一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法的流程示意图。其中，图1所描述的北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法应用于北斗卫星系统中，如用于北斗系统RNSS服务定位精度降效推演管理的本地服务器或云端服务器等，本发明实施例不做限定。如图1所示，该北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法可以包括以下操作：
S1、获取故障信息；
本发明实施例中，上述故障信息故障类型和故障数量；上述故障类型包括卫星故障、星间链路故障、地面站故障。
S2、根据故障信息，利用故障后定位精度计算模型组，计算出故障后定位精度。
S3、对故障后定位精度进行计算处理，得到定位精度降效百分比。
S4、利用稳健性能模型对定位精度降效百分比进行处理，得到定位精度的稳健性能。
可见，实施本发明实施例所描述的北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法有利于实现不同故障类型、不同故障数量条件下北斗系统基本导航定位精度降低百分比及稳健性能，进而提高北斗系统RNSS服务定位精度降效推演准确性和效率。
在一个可选的实施例中，上述故障后定位精度计算模型组包括卫星故障模型、星间链路故障模型、地面站故障模型；
根据故障信息，利用故障后定位精度计算模型组，得到故障后定位精度，包括：
当上述故障信息中故障类型为卫星故障时，根据上述故障信息中故障数量，利用上述卫星故障模型进行计算处理，得到故障后定位精度；
或，当上述故障信息中故障类型为星间链路故障时，根据上述故障信息中故障数量，利用上述星间链路故障模型进行计算处理，得到故障后定位精度；
或，当上述故障信息中故障类型为地面站故障时，利用上述地面站故障模型进行计算处理，得到故障后定位精度。
可见，实施本发明实施例所描述的北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法，能够根据故障类型、故障数量采用不同的故障后定位精度计算模型，计算故障后定位精度，有利于实现不同故障类型、不同故障数量条件下北斗系统基本导航定位精度的快速计算，提高了评估效率。
在该可选的实施例中，作为一种可选的实施方式，上述卫星故障模型为：
其中，POSsat为卫星故障时对应的故障后定位精度，xsat为卫星故障时卫星故障数量，a为0.814，b为0.2958，c为1.116×e-15，d为1.815。
利用北斗系统实测数据分别计算1、5、10、15、20、25、30颗卫星故障时RNSS服务定位精度，以此作为数据输入，拟合得到上述卫星故障模型中参数a，b，c，d的值。
可见，实施本发明实施例所描述的北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法，能够利用构建的卫星故障模型，快速计算出卫星故障后北斗系统RNSS服务定位精度。
在该可选的实施例中，作为一种可选的实施方式，上述星间链路故障模型为：
其中，POSisl为星间链路故障时对应的故障后定位精度，xisl为星间链路故障时星间链路故障数量，a1为3.08×e6，b1为44.1，c1为3.563，a2为1.02，b2为32.29，c2为36.03。
利用北斗系统实测数据分别计算1、5、10、15、20、25、30颗卫星的星间链路故障时RNSS服务定位精度，以此作为数据输入，拟合得到上述星间链路故障模型中参数a1，b1，c1，a2，b2，c2的值。可见，实施本发明实施例所描述的北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法，能够利用构建的星间链路故障模型，快速计算出星间链路故障后北斗系统RNSS服务定位精度。
在该可选的实施例中，作为一种可选的实施方式，上述地面站故障模型为：
POSsta＝p1·(xsta)3+p2·(xsta)2+p3·xsta+p4；
其中，POSsta为地面站故障时对应的故障后定位精度值，xsta为地面站故障时地面站故障数量，p1为-2.812×e-5，p2为2.006×10-3，p3为1.109×10-2，p4为3.509。
利用北斗系统实测数据分别计算1、5、10、15、20、25、30、35、40、42个地面站故障时RNSS服务定位精度，以此作为数据输入，拟合得到上述地面站故障模型中参数p1，p2，p3的值。
可见，实施本发明实施例所描述的北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法，能够利用构建的地面站故障模型，快速计算出地面站故障后北斗系统RNSS服务定位精度。
在另一个可选的实施例中，对故障后定位精度进行计算处理，得到定位精度降效百分比，包括：
判断上述故障后定位精度是否大于预设的定位精度指标As，得到第一判断结果；
当上述第一判断结果为否时，得到定位精度降效百分比为0；
当上述第一判断结果为是时，利用定位精度降效模型，对上述故障后定位精度和上述定位精度指标As进行计算处理，得到定位精度降效百分比；
上述定位精度降效模型为：
其中，RND表示定位精度降效百分比，As表示定位精度指标，Aw表示故障后定位精度；对于中国及周边地区，上述As取值为5米，对于全球地区，As取值为10米。
可见，实施本发明实施例所描述的北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法能够对故障后定位精度和预设的定位精度指标进行比对处理，当故障后定位精度小于预设的定位精度指标时，说明故障后定位精度指标虽然下降但是仍未超标，此时定位精度降效百分比为0；当故障后定位精度大于等于预设的定位精度指标时，说明受故障影响定位精度指标降低并超标，此时使用定位精度降效百分比构建定位精度降效模型进行计算。
在又一个可选的实施例中，上述稳健性能模型为：
RNK＝(1-RND)×100％；
其中，RNK表示定位精度的稳健性能,RND表示定位精度降效百分比。
实施例二
请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演装置的结构示意图。其中，图2所描述的装置能够应用于北斗卫星系统中，如用于北斗系统RNSS服务定位精度降效推演管理的本地服务器或云端服务器等，本发明实施例不做限定。如图2所示，该装置可以包括：
获取模块201，用于获取故障信息；上述故障信息故障类型和故障数量；上述故障类型包括卫星故障、星间链路故障、地面站故障；
精度计算模块202，用于根据上述故障信息，利用故障后定位精度计算模型组，计算出故障后定位精度；
推演模块203，用于对上述故障后定位精度进行计算处理，得到定位精度降效百分比；利用稳健性能模型对上述定位精度降效百分比进行处理，得到定位精度的稳健性能。
可见，实施图2所描述的北斗系统RNSS服务定位精度降效推演装置，有利于实现不同故障类型、不同故障数量条件下北斗系统基本导航定位精度降低百分比及稳健性能，进而提高北斗系统RNSS服务定位精度降效推演准确性和效率。
本发明实施例二是与上述方法实施例一对应的产品实施例，故在此不再赘述，详细请参阅上述实施例一。
实施例三
请参阅图3，图3是本发明实施例公开的又一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演装置的结构示意图。其中，图3所描述的装置能够应用于北斗卫星系统中，如用于北斗系统RNSS服务定位精度降效推演管理的本地服务器或云端服务器等，本发明实施例不做限定。如图3所示，该装置可以包括：
存储有可执行程序代码的存储器301；
与存储器301耦合的处理器302；
处理器302调用存储器301中存储的可执行程序代码，用于执行实施例一所描述的北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法中的步骤。
实施例四
本发明实施例公开了一种计算机可读读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行实施例一所描述的北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法中的步骤。
实施例五
本发明实施例公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例一所描述的北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法中的步骤。
实施例六
本实施例利用本发明提供的北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法，对北斗系统实测RNSS数据进行试验，以验证该方法的故障后定位精度计算模型组的实用性。利用软件模拟仿真不同数量卫星、不同数量星间链路、不同数量地面站故障的场景，然后解算基本导航定位精度，再利用本发明建立的北斗系统基本导航定位精度降效模型计算相同场景下的基本导航定位精度，以北斗模拟仿真方法计算的结果为基准评估本发明建立模型的评估精度。表1给出了2022年7月22日分别基于北斗模拟仿真方法和本发明模型计算的不同数量卫星故障后基本导航定位精度对比结果。其中模拟仿真方法耗时30小时，本发明耗时5分钟。
表1：不同数量卫星故障后基本导航定位精度对比表单位：米
表2给出了2022年7月22日分别基于模拟仿真方法和本发明模型计算的不同数量星间链路故障后基本导航定位精度对比结果。其中模拟仿真方法耗时17.5小时，本发明耗时4分钟。
表2：不同数量星间链路故障后基本导航定位精度对比表单位：米
表3给出了2022年7月22日分别基于模拟仿真方法和本发明模型计算的不同数量地面站故障后基本导航定位精度对比结果。其中模拟仿真方法耗时17.5小时，本发明耗时4分钟。
表3：不同数量地面站故障后基本导航定位精度对比表单位：米
从以上表的结果可以看出，基于本发明模型计算的北斗系统基本导航定位精度准确度平均值为95％，平均耗时从目前的21.7小时缩短为5分钟。
通过本实施例，可以发现，利用本发明提供的北斗系统RNSS服务故障后定位精度计算模型组的优势在于：第一，基于该模型可以解算得到所有卫星、星间链路、地面站故障时的北斗系统基本导航定位精度，适用范围广；第二，该方法计算准确度高，与模拟仿真方法相比，该方法计算得到不同节点故障后北斗系统基本导航定位精度准确度为95％；第三，该方法耗时短，计算时间从目前的21.7小时缩短到5分钟，大幅缩短了不同故障场景下北斗系统基本导航定位精度计算耗时。
以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于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项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；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、获取故障信息；所述故障信息包括故障类型和故障数量；所述故障类型包括卫星故障、星间链路故障、地面站故障；
S2、根据所述故障信息，利用故障后定位精度计算模型组，计算出故障后定位精度；所述故障后定位精度计算模型组包括卫星故障模型、星间链路故障模型、地面站故障模型；具体的：
当所述故障信息中故障类型为卫星故障时，根据所述故障信息中故障数量，利用所述卫星故障模型进行计算处理，得到故障后定位精度；
或，当所述故障信息中故障类型为星间链路故障时，根据所述故障信息中故障数量，利用所述星间链路故障模型进行计算处理，得到故障后定位精度；
或，当所述故障信息中故障类型为地面站故障时，利用所述地面站故障模型进行计算处理，得到故障后定位精度；
S3、对所述故障后定位精度进行计算处理，得到定位精度降效百分比，包括：
判断所述故障后定位精度是否大于预设的定位精度指标As，得到第一判断结果；
当所述第一判断结果为否时，得到定位精度降效百分比为0；
当所述第一判断结果为是时，利用定位精度降效模型，对所述故障后定位精度和所述定位精度指标As进行计算处理，得到定位精度降效百分比；
所述定位精度降效模型为：
其中，RND表示定位精度降效百分比，As表示定位精度指标，Aw表示故障后定位精度；对于中国及周边地区，所述As取值为5米，对于全球地区，As取值为10米；
S4、利用稳健性能模型对所述定位精度降效百分比进行处理，得到定位精度的稳健性能；
所述卫星故障模型为：
其中，POSsat为卫星故障时对应的故障后定位精度，xsat为卫星故障时卫星故障数量；a为0.814，b为0.2958，c为1.116×e-15，d为1.815；
所述星间链路故障模型为：
其中，POSisl为星间链路故障时对应的故障后定位精度，xisl为星间链路故障时星间链路故障数量；a1为3.08×e6，b1为44.1，c1为3.563，a2为1.02，b2为32.29，c2为36.03；
所述地面站故障模型为：
POSsta＝p1·(xsta)3+p2·(xsta)2+p3·xsta+p4；
其中，POSsta为地面站故障时对应的故障后定位精度值，xsta为地面站故障时地面站故障数量；p1为-2.812×e-5，p2为2.006×10-3，p3为1.109×10-2，p4为3.509；
所述稳健性能模型为：
RNK＝(1-RND)×100％；
其中，RNK表示定位精度的稳健性能,RND表示定位精度降效百分比。
2.一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取故障信息；所述故障信息包括故障类型和故障数量；所述故障类型包括卫星故障、星间链路故障、地面站故障；
精度计算模块，用于根据所述故障信息，利用故障后定位精度计算模型组，计算出故障后定位精度；所述故障后定位精度计算模型组包括卫星故障模型、星间链路故障模型、地面站故障模型；
所述卫星故障模型为：
其中，POSsat为卫星故障时对应的故障后定位精度，xsat为卫星故障时卫星故障数量；a为0.814，b为0.2958，c为1.116×e-15，d为1.815；
所述星间链路故障模型为：
其中，POSisl为星间链路故障时对应的故障后定位精度，xisl为星间链路故障时星间链路故障数量；a1为3.08×e6，b1为44.1，c1为3.563，a2为1.02，b2为32.29，c2为36.03；
所述地面站故障模型为：
POSsta＝p1·(xsta)3+p2·(xsta)2+p3·xsta+p4；
其中，POSsta为地面站故障时对应的故障后定位精度值，xsta为地面站故障时地面站故障数量；p1为-2.812×e-5，p2为2.006×10-3，p3为1.109×10-2，p4为3.509；
当所述故障信息中故障类型为卫星故障时，所述精度计算模块根据所述故障信息中故障数量，利用所述卫星故障模型进行计算处理，得到故障后定位精度；
或，当所述故障信息中故障类型为星间链路故障时，所述精度计算模块根据所述故障信息中故障数量，利用所述星间链路故障模型进行计算处理，得到故障后定位精度；
或，当所述故障信息中故障类型为地面站故障时，所述精度计算模块利用所述地面站故障模型进行计算处理，得到故障后定位精度；
推演模块，用于对所述故障后定位精度进行计算处理，得到定位精度降效百分比；利用稳健性能模型对所述定位精度降效百分比进行处理，得到定位精度的稳健性能；具体的：
所述推演模块判断所述故障后定位精度是否大于预设的定位精度指标As，得到第一判断结果；
当所述第一判断结果为否时，得到定位精度降效百分比为0；
当所述第一判断结果为是时，利用定位精度降效模型，对所述故障后定位精度和所述定位精度指标As进行计算处理，得到定位精度降效百分比；
所述定位精度降效模型为：
其中，RND表示定位精度降效百分比，As表示定位精度指标，Aw表示故障后定位精度；对于中国及周边地区，所述As取值为5米，对于全球地区，As取值为10米；
所述稳健性能模型为：
RNK＝(1-RND)×100％；
其中，RNK表示定位精度的稳健性能,RND表示定位精度降效百分比。
3.一种北斗系统RNSS服务定位精度降效推演装置，其特征在于，所述装置包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求1所述的北斗系统RNSS服务定位精度降效推演方法。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10104333A (ja) * 1996-09-30 1998-04-24 Toshiba Corp システム性能計算装置およびシステム性能計算方法
CN101281248A (zh) * 2008-05-20 2008-10-08 北京航空航天大学 一种应用于组合卫星导航系统的多故障识别方法
CN106291602A (zh) * 2016-08-01 2017-01-04 中国航天标准化研究所 一种导航卫星的系统效能确定方法
CN108415047A (zh) * 2017-12-22 2018-08-17 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种北斗卫星导航系统定位精度门限值计算方法
US10197678B1 (en) * 2018-07-17 2019-02-05 Beihang University H-ARAIM system of optimizing a horizontal protection level
JP2020067340A (ja) * 2018-10-23 2020-04-30 株式会社豊田自動織機 測位装置
CN111291504A (zh) * 2020-04-28 2020-06-16 中国人民解放军国防科技大学 一种全球卫星导航仿真试验系统及建立方法
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
CN114609650A (zh) * 2022-03-09 2022-06-10 中国人民解放军92728部队 一种基于北斗全链条故障激励的完好性测试方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10104333A (ja) * 1996-09-30 1998-04-24 Toshiba Corp システム性能計算装置およびシステム性能計算方法
CN101281248A (zh) * 2008-05-20 2008-10-08 北京航空航天大学 一种应用于组合卫星导航系统的多故障识别方法
CN106291602A (zh) * 2016-08-01 2017-01-04 中国航天标准化研究所 一种导航卫星的系统效能确定方法
CN108415047A (zh) * 2017-12-22 2018-08-17 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种北斗卫星导航系统定位精度门限值计算方法
US10197678B1 (en) * 2018-07-17 2019-02-05 Beihang University H-ARAIM system of optimizing a horizontal protection level
JP2020067340A (ja) * 2018-10-23 2020-04-30 株式会社豊田自動織機 測位装置
CN111291504A (zh) * 2020-04-28 2020-06-16 中国人民解放军国防科技大学 一种全球卫星导航仿真试验系统及建立方法
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
CN114609650A (zh) * 2022-03-09 2022-06-10 中国人民解放军92728部队 一种基于北斗全链条故障激励的完好性测试方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘洋.BDSBAS 信号可用性评估研究及应用.中国优秀硕士学位论文全文数据库 (信息科技辑).2023,全文. *
王源昕.ＲＴＣＡ协议下北斗完好性降效参数算法设计及检验.中国空间科学技术.2016,全文. *

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