实现接收机自主完好性监测的方法及装置与流程

本申请涉及但不限于组合导航技术，尤指一种实现接收机自主完好性监测的方法及装置。

背景技术：

1、对于航空、自动驾驶等定位导航应用，接收机不仅需要提供高精度的定位结果，还需要满足功能安全的要求。这意味着接收机必须具备检测和排除失效的能力，并能够实时监测和量化定位结果的安全性。这种安全性通常由完好性指标来度量，完好性指标反映了定位系统提供的位置信息的置信程度，完好性指标常常通过保护等级(pl，protectionlevel)来量化。保护等级的作用是确保定位误差不会超过一定的阈值，这个阈值的大小是根据系统可以承受的完好性风险来确定的。采用公式表示为：p(定位误差＞保护等级)≤完好性风险。

2、为了实现上述功能，一些gnss接收机引入了接收机自主完好性监测(raim，receiver autonomous integrity monitoring)技术。raim技术由航空工业引入卫星导航领域，经过多年的发展已基本可以满足飞机自动导航、起降的要求。但是，raim方法还不能满足地面车辆自动驾驶、无人机自主飞行等消费级应用的要求。从而不能为后端平台提供高可靠性的定位导航解，也不能为提供的定位导航解量化出其完好性指标，从而不能评估导航解的可靠性和安全性。

技术实现思路

1、本申请提供一种实现接收机自主完好性监测的方法及装置，能够实现高精度、高安全的定位解算，确保在不同环境下能够做出可靠的导航决策。

2、本申请实施例提供了一种实现接收机自主完好性监测的方法，包括：

3、获取接收机对卫星信号的观测值和接收机的状态估计结果；其中，所述观测值包括真实观测值和虚拟观测值；

4、根据所述观测值和状态估计结果，得到测量偏差引起的状态估计误差和观测噪声引起的状态估计误差；

5、根据所述测量偏差引起的状态估计误差和观测噪声引起的状态估计误差计算接收机的保护等级，以监测接收机自主完好性。

6、本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述任一项所述的实现接收机自主完好性监测的方法。

7、本申请实施例还提供一种计算机装置，包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有以下可被处理器执行的指令：用于执行上述任一项所述的实现接收机自主完好性监测的方法的步骤。

8、本申请实施例提供的方案，通过结合真实观测值和虚拟观测值，与接收机的状态估计结果进行综合分析，并综合考虑测量偏差和观测噪声计算保护等级，提升了接收机完好性监测和保护等级评估的精度和效率，实现高精度、高安全的定位解算，确保在不同环境下能够做出可靠的导航决策。

9、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种实现接收机自主完好性监测的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据观测值和状态估计结果，得到测量偏差引起的状态估计误差和观测噪声引起的状态估计误差，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其中，采用下式计算所述保护等级：

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述通过惯性导航递推计算所述保护等级为采用下式计算：

6.根据权利要求3或5所述的方法，其中，k∈＝knkd，kn是针对噪声的调整系数；

7.根据权利要求6所述的方法，其中，卫星信号中断时，按照下式计算确定所述p(pe<pl|h0)：

8.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其中，采用下式计算所述虚拟观测值zpred：

9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1-8任一项所述的实现接收机自主完好性监测的方法。

10.一种计算机装置，包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有以下可被处理器执行的指令：用于执行权利要求1-8任一项所述的实现接收机自主完好性监测的方法的步骤。

技术总结
本申请公开了一种实现接收机自主完好性监测的方法及装置，通过结合真实观测值和虚拟观测值，与接收机的状态估计结果进行综合分析，并综合考虑测量偏差和观测噪声计算保护等级，提升了接收机完好性监测和保护等级评估的精度和效率，实现了高精度、高安全的定位解算，确保了在不同环境下能够做出可靠的导航决策。

技术研发人员：贾牧,高楠,郭旭强
受保护的技术使用者：和芯星通科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/20