基于分布式传感器网络的导航系统完好性监测方法

摘要

本发明公开一种分布式传感器网络的导航系统完好性监测方法，属于导航定位技术领域。采用传感器级的完好性监测处理和系统级的完好性监测处理的分级处理方式，对基于分布式传感器网络的导航系统进行完好性监测。在传感器级完好性监测阶段，对GNSS接收机采用RAIM法进行完好性监测，对k个SRIMU网络节点采用基于移动窗口-奇偶向量法和离散小波变换法的综合方法进行完好性监测；在系统系完好性监测阶段，采用基于新息处理法，以及移动窗口信息处理法进行完好性监测。本发明方法从分布式传感器网络节点到整个分布式导航系统层面，对于阶跃故障和斜坡故障都能有效的监测，全面增强基于分布式传感器网络的导航系统完好性性能。

主权项

一种基于分布式传感器网络的导航系统完好性监测方法，其特征在于：采用传感器级的完好性监测处理（11）和系统级的完好性监测处理（22）的分级处理方式，对基于分布式传感器网络的导航系统进行完好性监测；其中，基于分布式传感器网络的导航系统包括GNSS接收机、k个SRIMU网络节点，k为自然数，各个网络节点具有相同的性能或者不同的性能，在导航处理中均共享其它网络节点的信息进行信息融合，其中一个SRIMU网络节点还与GNSS接收机的信息融合，具有更高的导航性能，作为主节点；完好性监测与导航解算的处理步骤如下：1）在传感器级完好性监测阶段，对GNSS接收机采用RAIM法进行完好性监测，将k个SRIMU网络节点的测量信息分别发送到k个SRIMU网络节点的FDI处理单元进行基于MW‑PV法与小波分析法的综合故障检测与隔离处理；2）经过k个SRIMU网络节点的FDI处理单元处理后的惯性信息，分别输入到k个惯性测量融合单元中，对经过传感器级完好性监测的SRIMU的惯性信息进行融合处理，得到相对于三轴正交坐标系的计算惯性信息；3）将k个惯性测量融合处理后的计算惯性信息，输入k个局部KF中，进行局部导航信息解算；其中，各个局部KF接收所有共享的惯性测量融合信息；主节点的局部KF中，还融合经过RAIM监测后的GNSS接收机信息，比其它滤波器的导航解算具有更高的性能；4）将k个局部KF的新息输入到系统级完好性监测处理单元（22）中，采用基于滤波新息的残差检验和新息移动窗口法的完好性监测方法，进行导航系统的系统级完好性监测，并将完好性信息发送到k个局部导航状态更新单元中；5）最后，k个局部导航状态更新单元，接收k个局部KF的相同类型的导航状态信息，进行融合处理，得到最终的更新的导航信息；在该k个局部导航状态更新单元中，根据系统级完好性监测处理提供的完好性信息，如果某个局部KF存在故障，则在融合处理中剔除该局部KF的导航状态信息。