[发明专利]北斗地基增强系统完好性风险监测的阈值模型建立方法

说明书

本发明提供一种北斗地基增强系统完好性风险监测的阈值模型建立方法包括如下步骤：a)识别卫星号，录入一个卫星周期的全部监测统计量数据；b)将录入的所有监测统计量数据由初始的等距量度统一转换为等比量度；c)计算监测统计量两两之间的相关系数，确定假设检验所需要的自由度和权重系数；d)计算卡方检验统计量的观测值；e)判断卡方检验统计量的观测值是否在拒绝域内；f)计算风险率；g)计算信度值；h)利用转换统一量度的逆变换，得到阈值模型。本发明由采集的监测量的数据得出针对北斗地基增强系统有效的完好性风险监测阈值模型，能够有效降低完好性监测过程中的漏警概率和虚警概率。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，特别涉及一种北斗地基增强系统完好性风险监测的阈值模型建立方法。

背景技术

GBAS(ground-based augmentation systems，地基增强系统)是利用差分技术提高局域范围(一般为150km内)的卫星导航系统定位精度的增强技术。其基本原理是通过已知确定位置的地面参考站计算出伪距改正数，再将改正数播发给用户，使得机载用户可以对接收的卫星定位信号进行修正，从而改善定位精度。通过伪距局域差分，可以得到1-5m的精度。如果使用载波相位局域差分技术，甚至可以得到厘米级的结果。因此在有精密进近的场合可以搭建GBAS站从而增强卫星导航系统的可用性。

完好性指标是卫星导航四大指标中非常重要的一项指标，因为完好性直接关系到机载用户的安全性，是用户最关心的指标之一。目前完好性性能评估是建立在完好性风险监测的基础上的，根据地面或机载监测站设置的监测统计量，然后将监测数据与设置的阈值相比较，进而及时监测到出现的故障并将对应的卫星-接收机通道及时排除。

现有的完好性风险监测阈值模型是建立在诸多完好性监测统计量的基础上的，这些监测统计量具体又分为地面端监测统计量与机载端监测统计量两大类，通过给不同的监测统计量设定合适的阈值，将超过阈值的情况表征为完好性风险。然而，随着GBAS进近服务类型的不断发展完善，为了尽可能的覆盖到所有可能出现的风险，出现了越来越多监测统计量，且监测量的形式越来越复杂。如果按照现有的方法将这些统计量分开处理分别建立阈值模型而不考虑这些统计量之间的相关性，则可能会产生两种可能的问题，一是漏警，即在建立单个监测统计量的阈值模型时不同时考虑其他统计量，导致利用的信息不足，使得建立的阈值模型过大，漏掉了需要考虑的完好性风险，从而导致完好性风险发生；二是虚警，即两个监测统计量之间可能是相互关联的，在计算完好性风险时重复计算可能会导致计算出的完好性风险过大而无法反映实际情况。

因此，为了解决上述问题，为了避免上述情况的发生，需要由采集的监测统计量的数据得出针对北斗GBAS有效的完好性风险监测阈值模型的一种北斗地基增强系统完好性风险监测的阈值模型建立方法。

发明内容

本发明的一个方面在于提供一种北斗地基增强系统完好性风险监测的阈值模型建立方法，所述方法包括如下步骤：

a)识别卫星号，录入一个卫星周期的全部监测统计量数据，所述监测统计量数据包括地面端监测统计量与机载端监测统计量；

b)将录入的所有监测统计量数据由初始的等距量度统一转换为等比量度；

c)计算监测统计量两两之间的相关系数，确定假设检验所需要的自由度和权重系数；

d)根据等比量度下每个监测统计量的样本标准差和所述权重系数设定总体标准差的初值，并根据假设检验所需要的自由度和设定的总体标准差的初值计算卡方检验统计量的观测值；

e)给定显著性水平确定拒绝域，判断卡方检验统计量的观测值是否在拒绝域内，若在拒绝域内，重复检验；若不在拒绝域内，则进入下一步；

f)在初始阈值模型上添加控制参数，根据统计超过阈值的样本点数，以及样本总点数计算风险率，若风险率不满足指标要求，则调整控制参数；若风险率满足指标要求，则进入下一步；