一种适用于卫导系统缺星情况下的完好性监测方法

摘要

本发明公开了一种适用于卫导系统缺星情况下的完好性监测方法，属于卫星导航领域，该方法根据卫导系统完好性的需求，结合惯导精度选取滑动窗窗口大小、确定检测门限；然后利用基于滑动累积的多样本χ2检验方法对卫导系统进行故障检测，判断故障情况和确定故障卫星；本发明有效解决了卫导系统在缺星条件下无法实现故障监测的问题，提高了卫导系统的完好性；应用本发明提供的监测方法，故障偏差在40米之后，故障检测率近似100％；故障幅度在大于100米后，识别率近似100％。

主权项

1.一种适用于卫导系统缺星情况下的完好性监测方法，其特征在于如下步骤：步骤一：根据卫导系统完好性的需求，结合惯导精度选取滑动窗窗口大小、确定检测门限；步骤二：利用基于滑动累积的多样本X²检验方法，通过引入惯导信息累积滑动窗内N个时刻卫导观测信息对卫导系统进行故障检测；判断当前滑动窗是否达到设定大小N，若未满足要求，则进行初始化阶段；若已满足要求，则进入故障检测阶段；所述的初始化阶段，依靠惯导外推给出当前时刻的定位解；所述的故障检测阶段，在当前时刻k≥N时，滑动窗满足要求达到设定的大小N，此时进行故障检测，具体实施过程如下：(1)构造统计检测量l_k；$l_k=\underset{i=k-N+1}{\overset{k}{\Sigma }}{r}_i^T{A}_i^{-1}{r}_i$其中，A_i为i时刻新息序列r_i的方差，i＝k-N+1，k-N+2，...k；(2)统计检测量l_k与检测门限T_D作比较，来判断是否有故障； 在故障检测过程中，当滑动窗滑动到k时刻，如果检测k时刻无故障，则利用k-N+1时刻卫导系统的所有观测信息进行滤波处理得到k-N+1时刻的定位解，转步骤四；如果检测k时刻有故障，并且是初次判定有故障，则转(3)；否则转步骤(4)；(3)利用惯导外推一个时刻，继续进行下一时刻的故障检测；重复执行此过程，直至N个时刻后，如果仍然检测到故障，则进入步骤三实时故障识别算法，以确定故障星；(4)如果K+N时刻起，故障持续出现，则直接进入步骤三；如果系统判断故障初次出现后又消失，利用惯导外推到一个时刻，继续进行下一时刻的故障检测，重复N次，如N个时刻后仍判断无故障再进入步骤四；步骤三：故障识别，确定故障卫星；选取故障识别算法确定故障卫星，进行故障隔离，剔除识别出的故障卫星后同样进行滤波处理得到k-N+1时刻的定位解，完成了k时刻的故障检测；步骤四：滑动窗向前滑动，进行下一时刻的故障监测。