一种导航信号完好性的评估方法

摘要

本发明公开了一种导航信号完好性的评估方法。使用本发明能够利用导航卫星下行导航信号监测数据进行完好性风险评估，可为空间信号完好性指标评估提供一种可操作、易实现的有效方法。本发明首先通过下行导航信号获取空间信号健康字序列和空间信号的实时用户测距误差，并根据空间信号的实时用户测距误差得到空间信号完好性监测状态序列。然后，当信号健康字由可用变为不可用时，定义为一次信号告警事件；当信号完好性监测状态序列由可用变为不可用时，定义为一次异常监测事件；最后结合信号告警事件和异常监测事件的发生，比较空间信号健康字序列和空间信号完好性监测状态序列的一致性，对导航信号的完好性进行评估。

主权项

一种导航信号完好性的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，从导航信息中提取出实时的健康字信息，并将实时的健康字信息转化为北斗系统时间基准下的健康字状态序列Ls‑H(t_BDT)，其中，Ls‑H(t_BDT)＝“{(t_BDT，‘X’)}”，X为0或1，其中，‘0’表示可用，‘1’表示不可用；步骤二，根据导航信息计算用户测距误差URE，转化为在北斗系统时间基准下的用户测距误差URE(t_BDT)；步骤三，计算获得导航信号完好性监测状态序列Ls‑URE(t_BDT)：本步骤中，将步骤二获得的URE(t_BDT)与设定的完好性告警限值AL进行比较：若URE(t_BDT)＞AL，则认为t_BDT时刻的监测信号不可用，该时刻导航信号完好性监测状态为1；若URE(t_BDT)≤AL，则认为t_BDT时刻的监测信号可用，该时刻信号完好性监测状态为0；由此获得北斗系统时间基准下t_BDT时刻导航信号的完好性监测状态Ls‑URE(t_BDT)，Ls‑URE(t_BDT)＝“{(t_BDT，‘Y’)}”，Y为0或1，其中，‘0’表示可用，‘1’表示不可用；步骤四，按时间序列排查导航信号的健康字状态，当健康字状态由可用变为不可用时，记作一次信号告警事件；按照时间序列排查导航信号监测状态，当导航信号监测状态由可用变为不可用，且在设定的时间AT内未恢复为可用，记作一次异常监测事件；步骤五，按照时间序列排查导航信号实时健康字状态Ls‑H(t_BDT)与导航信号的完好性监测状态Ls‑URE(t_BDT)的一致性：当发生异常监测事件时，若导航信号健康字状态Ls‑H(t_BDT)在[t₁,t₁+AT]时间段内置为“1”，则表示系统已正常告警；否则，表示系统发生完好性故障；其中，t₁为异常监测事件发生时间；当发生信号告警事件时，若导航信号完好性监测状态Ls‑URE(t_BDT)在{t₂,t₂+T}时间段内置为“1”，则表示系统已正常告警；否则，表示系统发生误警；其中，t₂为信号告警事件发生时间，T为整个监测评估时间段长度；步骤8，计算整个监测评估时间段内的完好性风险P_HMI与误警率P_f，实现导航信号完好性的评估：$P_{HMI}=\frac{N_I}{N_T}$$P_f=\frac{N_f}{N_T}$其中，N_I为整个监测评估时间段T内发生完好性故障的总次数；N_f为整个监测评估时间段T内发生误警的次数；T_I为设定的完好性最小周期。