RU2012102819A

RU2012102819A - Способ определения навигационных параметров для носителя и устройство гибридизации

Info

Publication number: RU2012102819A
Application number: RU2012102819/08A
Authority: RU
Inventors: Дидье РИДИНГЕР; Усин ШАФУК
Original assignee: Сагем Дефенс Секьюрите
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2013-08-20
Also published as: RU2495377C1; EP2452157A1; EP2452157B1; WO2011003993A1; FR2947901B1; US20120123679A1; US8942923B2; FR2947901A1

Abstract

1. Способ для определения навигационных параметров носителя при помощи устройства гибридизации, содержащего фильтр (3) Калмана, формирующий гибридное навигационное решение на основе инерциальных измерений, рассчитанных виртуальной платформой (2), и необработанных измерений сигналов, переданных группой спутников и полученных от системы спутникового позиционирования (GNSS), отличающийся тем, что включает этапы, на которых:определяют для каждого из спутников, по меньшей мере, одно отношение (Ir, Ir′) правдоподобия между гипотезой наличия у данного спутника неисправности определенного типа и гипотезой отсутствия у спутника неисправности,констатируют наличие у спутника неисправности определенного типа на основе отношения (Ir, Ir′) правдоподобия, соответствующего неисправности определенного типа, и порогового значения,оценивают влияние констатированной неисправности на гибридное навигационное решение, икорректируют гибридное навигационное решение в соответствии с оценкой влияния констатированной неисправности.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для каждого спутника при каждой итерации фильтра Калмана определяют, по меньшей мере, одно отношение (Ir, Ir′) правдоподобия в скользящем окне накопления, причем наличие неисправности определенного типа констатируют, если сумма отношений (Ir, Ir′) правдоподобия, соответствующих данной неисправности, превышает соответствующее пороговое значение.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в случае констатации неисправности дополнительно включает этап, на котором исключают необработанные измерения сигналов, переданных спутником, для которого констатирована неисправность.4.

Claims

1. Способ для определения навигационных параметров носителя при помощи устройства гибридизации, содержащего фильтр (3) Калмана, формирующий гибридное навигационное решение на основе инерциальных измерений, рассчитанных виртуальной платформой (2), и необработанных измерений сигналов, переданных группой спутников и полученных от системы спутникового позиционирования (GNSS), отличающийся тем, что включает этапы, на которых:

определяют для каждого из спутников, по меньшей мере, одно отношение (Ir, Ir′) правдоподобия между гипотезой наличия у данного спутника неисправности определенного типа и гипотезой отсутствия у спутника неисправности,

констатируют наличие у спутника неисправности определенного типа на основе отношения (Ir, Ir′) правдоподобия, соответствующего неисправности определенного типа, и порогового значения,

оценивают влияние констатированной неисправности на гибридное навигационное решение, и

корректируют гибридное навигационное решение в соответствии с оценкой влияния констатированной неисправности.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для каждого спутника при каждой итерации фильтра Калмана определяют, по меньшей мере, одно отношение (Ir, Ir′) правдоподобия в скользящем окне накопления, причем наличие неисправности определенного типа констатируют, если сумма отношений (Ir, Ir′) правдоподобия, соответствующих данной неисправности, превышает соответствующее пороговое значение.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в случае констатации неисправности дополнительно включает этап, на котором исключают необработанные измерения сигналов, переданных спутником, для которого констатирована неисправность.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение (Ir, Ir′) правдоподобия определяют в зависимости от вектора отклонения и ковариаций отклонения, полученных от фильтра Калмана, а также с учетом оценки влияния неисправности определенного типа на указанный вектор отклонения.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что влияние неисправности определенного типа на указанное отклонение оценивают путем определения по данным, полученным от фильтра (3) Калмана, динамической матрицы отклонения и оценки амплитуды неисправности определенного типа в скользящем окне оценки, которое соответствует заданному числу (N) итераций фильтра (3) Калмана, причем динамическая матрица отклонения связывает амплитуду неисправности с расхождением, порожденным такой неисправностью в отклонении.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что заданное число (N) итераций фильтра (3) Калмана соответствует периоду, меньшему заранее определенного периода (Т) обнаружения.

7. Способ по пп.5 и 6, отличающийся тем, что оценку амплитуды неисправности определенного типа производят в скользящем окне оценки путем минимизации методом наименьших квадратов или при помощи фильтра Калмана.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что оценка влияния неисправности на гибридное навигационное решение включает определение фильтром (3) Калмана динамической навигационной матрицы и оценку амплитуды и ковариации неисправности определенного типа в скользящем окне оценки, которое соответствует заданному числу (N) итераций фильтра (3) Калмана, причем динамическая навигационная матрица связывает амплитуду неисправности с расхождением, порожденным такой неисправностью в гибридном навигационном решении.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что для каждого из спутников определяют два отношения (Ir, Ir′) правдоподобия, причем одно отношение (Ir) правдоподобия соответствует гипотезе наличия неисправности типа систематического смещения, а второе отношение (Ir′) правдоподобия соответствует гипотезе наличия неисправности типа линейного изменения.

10. Способ по пп.8 и 9, отличающийся тем, что в случае констатации наличия неисправности типа систематического смещения на этапе констатации этап оценки влияния неисправности на гибридное навигационное решение осуществляют в скользящем окне оценки, начало которого совпадает с моментом констатации наличия неисправности типа систематического смещения.

11. Способ по пп.8 и 9, отличающийся тем, что в случае констатации наличия неисправности типа линейного изменения на этапе констатации этап оценки влияния неисправности на гибридное навигационное решение осуществляют в скользящем окне оценки, которое предшествует моменту констатации наличия неисправности типа линейного изменения.

12. Способ по п.2, отличающийся тем, что в случае превышения несколькими суммами отношений (Ir, Ir′) правдоподобия соответствующих им пороговых значений на этапе констатации констатируют наличие одной неисправности, причем указанная неисправность соответствует наибольшей из сумм отношений правдоподобия.

13. Устройство гибридизации, содержащее виртуальную платформу (2), выполненную с возможностью вычисления инерциальных измерений, фильтр (3) Калмана, предназначенный для формирования гибридного навигационного решения на основе инерциальных измерений и необработанных измерений сигналов, переданных группировкой спутников и полученных от системы спутникового позиционирования (GNSS), отличающееся тем, что содержит

модуль (42) обнаружения, выполненный с возможностью определения для каждого спутника, по меньшей мере, одного отношения (Ir, Ir′) правдоподобия между гипотезой наличия у данного спутника неисправности определенного типа и гипотезой отсутствия у спутника неисправности, а также с возможностью констатации наличия неисправности определенного типа на основе отношения (Ir, Ir′) правдоподобия, соответствующего неисправности данного типа, и порогового значения,

модуль (5) адаптации, выполненный с возможностью оценки влияния констатированной неисправности на гибридное навигационное решение, сформированное фильтром Калмана, а также с возможностью корректировки гибридного навигационного решения в соответствии с оценкой влияния констатированной неисправности.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что дополнительно содержит модуль (42) обработки спутниковых сигналов, выполненный с возможностью исключения необработанных измерений сигналов, переданных со всех спутников, для которых модулем обнаружения констатирована неисправность.