[发明专利]卫星导航系统可用性的评估方法及装置

说明书

本发明提供的卫星导航系统可用性的评估方法及装置，接收各卫星在当前时刻及当前时刻之前的若干时刻的卫星的位置坐标和钟差，对位置坐标和钟差分别进行经验模态分解，获得各卫星在各时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量，根据预设的自回归滑动平均模型和预设的随机噪声序列参数、以及各卫星在各时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量，分别获得各卫星在当前时刻的下一时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量，根据各卫星在当前时刻的下一时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量，从而可根据预测获取各卫星在下一时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量，获取未来时刻的卫星导航系统可用性的评估结果。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术，尤其涉及一种卫星导航系统可用性的评估方法及装置。

背景技术

高级接收机自主完好性监测(Advanced Receiver Autonomous IntegrityMonitoring,简称ARAIM)是在接收机自主完好性监测(Receiver Autonomous IntegrityMonitoring,简称RAIM)的基础上发展而来的。ARAIM可根据接收机接收到的卫星测量数据以及地面完好性支持信息(Integrity Support Message,简称ISM)对飞行器在飞行阶段所使用的卫星导航系统的可用性进行评估。当评估结果表明ARAIM不满足飞行器在飞行阶段所需导航性能的完好性要求时，则需要飞行器在该飞行阶段放弃使用卫星导航系统而采用路基导航设备。

现有的基于ARAIM的卫星导航系统可用性的评估方法包括以下步骤：根据接收机接收的卫星测量数据以及预设的ISM，分别计算水平保护级(Horizontal ProtectionLevel,简称HPL)、垂直保护级(Vertical Protection Level,简称VPL)以及有效监测门限(Effective Monitor Threshold,简称EMT)，将获取的HPL、VPL和EMT分别与预设的HPL阈值、VPL阈值和EMT阈值进行比对，并根据比对结果确定评估结果。

但是，由于现有的ARAIM仅能根据在当前时刻接收到的卫星测量数据对当前时刻的卫星导航系统可用性进行评估，无法对当前时刻之后的下一时刻的卫星导航系统可用性进行评估，不利于飞行器在进行长距离飞行时的卫星导航系统可用性的评估。

发明内容

针对现有的ARAIM无法对当前时刻之后的下一时刻的卫星导航系统可用性进行评估的技术问题，本发明提供了一种卫星导航系统可用性的评估方法及装置。

一方面，本发明提供的卫星导航系统可用性的评估方法包括：

接收各卫星在各时刻的测量数据，所述测量数据包括卫星的位置坐标和钟差，所述各时刻包括当前时刻及所述当前时刻之前的若干时刻；

对所述位置坐标和所述钟差分别进行经验模态分解，获得各卫星在各时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量；

根据预设的自回归滑动平均模型和预设的随机噪声序列参数、以及所述各卫星在各时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量，分别获得各卫星在当前时刻的下一时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量；

根据所述各卫星在当前时刻的下一时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量以及预设的地面完好性支持信息，分别计算水平保护级、垂直保护级以及有效监测门限；

将所述水平保护级、垂直保护级以及有效监测门限分别与预设的水平保护级阈值、垂直保护级阈值以及有效监测门限阈值进行比对，获取评估结果。

进一步地，所述对所述位置坐标和所述钟差分别进行经验模态分解，获得各卫星在各时刻的位置坐标模态分量和钟差模态分量，包括：

选取任一位置坐标或任一钟差作为待分解参数，并计算所述待分解参数的上下包络线均值；

计算所述待分解参数和所述待分解参数的上下包络线均值的差值，获得第一差值分量；