[发明专利]基于奇偶矢量投影的最大值联合卡方故障排除方法

权利要求书

1.一种基于奇偶矢量投影的最大值联合卡方故障排除方法，其特征在于，包括以下步骤：

在卫星定位过程中检测出导航卫星故障；

所述导航卫星故障为由一颗卫星故障引起单颗导航卫星故障或由两颗卫星故障引起的双星故障；

基于可观测卫星的伪距残差计算奇偶矢量；所述奇偶矢量中保留了测量噪声和卫星故障量的相关信息；计算出能反映每颗可观测卫星故障可能性的奇偶矢量的投影；并基于奇偶矢量投影的长度确定出疑似故障星；

建立排除疑似故障星后由剩余可见星伪距残差构成的最大值联合卡方识别量；并将与最小的最大值联合卡方识别量对应的卫星识别为故障星，标记后进行排除；

所述奇偶矢量为伪距残差在几何矩阵G的奇偶空间O上的投影；所述几何矩阵G由接收机和可观测卫星之间视线方向上的单位矢量构成；奇偶空间O为几何矩阵G左零空间；

所述奇偶矢量的计算方法，包括：

1）计算可观测卫星的伪距残差向量；

可观测卫星的伪距残差向量为用户接收机的伪距观测值与根据组合导航滤波器输出位置计算的伪距计算值之间的差值；

2）建立由接收机和可观测卫星之间视线方向上的单位矢量构成的原始的几何矩阵；

原始的几何矩阵的具体计算方式为：

；

其中，，，分别表示k时刻由星历得到的第n颗可见星的地心地固坐标系上的三个方向上的坐标，，，表示组合导航滤波器输出的用户的位置坐标，表示第n颗可见星与接收机的位置估计值之间的距离；

3）对原始的几何矩阵和伪距残差向量进行标准化得到标准化的几何矩阵和标准化的伪距残差向量；以及满足的奇偶空间O；

标准化的几何矩阵；标准化的伪距残差向量；

标准化的系数矩阵；

其中，的计算式为；表示第n颗卫星用户测距精度的标准差，表示第n颗卫星对流层误差标准差，表示多径和用户接收机噪声误差标准差；

4）奇偶矢量为伪距残差z在奇偶矩阵O上的投影，根据公式计算出奇偶矢量。

2.根据权利要求1所述的最大值联合卡方故障排除方法，其特征在于，

计算奇偶矢量的投影时，基于故障模式来计算与故障模式所对应的奇偶矢量投影；

所述故障模式包括单星故障模式和双星故障模式；

其中，单星故障模式为可观测卫星中只有一颗卫星出现故障；在单星故障模式中，一个卫星故障对应一种故障情况，n个可观测卫星对应n种故障情况；在每种故障情况中故障星的奇偶矢量投影为奇偶矢量在故障线上的投影；所述故障线为左零矩阵O上与故障星对应的列向量；

其中，双星故障模式为可观测卫星中有两颗卫星同时出现故障；在双星故障模式中，两颗卫星故障组成一种故障情况，n个可观测卫星对应种故障情况；每种故障情况中，故障星组的奇偶矢量投影为奇偶矢量在故障面上的投影；所述故障面为左零矩阵O上与故障星组两颗星对应的列向量所构成的面。

3.根据权利要求2所述的最大值联合卡方故障排除方法，其特征在于，

在单星故障模式的第i种故障情况中，第i颗星为故障星对应的奇偶矢量投影为；其中，i=1,…,n；n为可观测卫星的数量；为左零矩阵O上的第i列；为列向量的一范数；

轮询所有故障情况的奇偶矢量投影的长度；选取长度最大的M种故障情况对应的M个卫星作为疑似故障星。