[发明专利]局域机场监测方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明实施例卫星导航技术领域，尤其涉及一种局域机场监测方法、装置及系统。 

背景技术

当卫星导航系统应用在民用航空方面时，通常必须满足精度、完好性、连续性和可用性四个性能指标。其中，精度是指在任何时间导航系统的测量位置与真实位置的差值；完好性是指当系统无法提供导航服务时，它能够及时发出警告或关闭的能力；连续性是指系统在整个飞行过程中提供服务能力；可用性是指当用户需要时，系统可能用于导航的能力。但是由于目前的卫星导航系统通常会受到可用性卫星数目、大气、电离层、雷云等因素的影响，以及受到飞机的动态行为影响，无论是美国的全球定位系统(Globle Positioninng System；以下简称GPS)，还是俄罗斯的全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System；以下简称GLONASS)，都无法全面满足以上几个方面的导航性能要求。因此，为了提高卫星导航系统的完整性、精度、可用性和连续服务性，卫星导航增强系统便形成了，它通过一些地面和卫星设施，在选择使用差分技术和伪卫星技术等技术的基础上，可以提高卫星导航系统的性能。 

目前的卫星导航增强系统可以划分为三种：地基增强系统、星基增强系统和空基增强系统，其中，地基增强系统的代表是美国的局域增强系统(Local Area Augmentation System；以下简称LAAS)。LAAS使用的差分技术是基于产生一个本地基准站和用户站之间所有预计的共同性误差的修正值，所以，LAAS只能在约20海里的“本地”范围内发播导航修正信息，其服务空间只包括在本区域内的机场。此外，由于受到电离层风暴的影响，LAAS的完好性得不到保证，使得LAAS的认证变得非常困难。 

星基增强系统的代表是美国的广域增强系统(Wide Area Augmentation System；以下简称WAAS)和欧盟的欧洲全球导航重迭系统(European Geostationary Navigation Overlay Service；以下简称EGNOS)系统。这两个系统都是通过同步轨 道卫星(Geostationary Orbit；以下简称GEO)播发校正信息给用户，但由于没有进行局部的监测，使得其完好性也不能达到民航精密进近的性能需求。 

空基增强系统的代表是接收机自主式完好性监测系统(Receiver Autonomous Integrity Monitoring；以下简称RAIM)。虽然RAIM是目前一种简便有效的完好性监测方法，但是RAIM方法还是存在可用性的问题。所谓RAIM可用性就是在某些时空点，无法进行RAIM监测或者RAIM的监测结果不能保证同时满足虚警率和漏检率要求。导致RAIM可用性问题的因素主要有两种：一是观测卫星数目不足，RAIM需要同时至少5颗卫星才可以进行冗余信息一致性检验来检测故障，至少6颗卫星才可以进行故障识别操作。也就是在一些时空点会出现卫星数目不足导致RAIM监测不能进行的情况，也有称此情况为RAIM空洞。二是几何分布因素。在某些时空点虽然卫星数目满足了RAIM的基本要求，但是卫星的几何布局可能导致在进行完好性监测时，对出现在某些卫星上的故障无法检测到，结果无法保证漏检率的要求。因此，总体来说，RAIM方法还是不适合用来进行完好性监测。 

为使卫星导航的LAAS系统达到I类精密进近的性能，美国联邦航空局(Federal Aviation Administration；以下简称FAA)将其与WAAS系统联合后，又提出了一种局域机场监测系统(Local Airport Monitor；以下简称LAM)，其在提高卫星导航的定位精度以及各个性能的同时，消除电离层风暴对系统的影响。但是，现有技术中的LAM系统的大部分完好性算法都需要机载用户自身完成，加重了用户负担，降低了实时性。 

发明内容

本发明实施例提供一种局域机场监测方法、装置及系统，用以解决现有技术中的LAM系统的大部分完好性算法都需要机载用户自身完成，加重了用户负担、降低了实用性的缺陷，提高局域机场监测方法及系统的性能。 

本发明实施例提供一种局域机场监测方法，包括：