[发明专利]双频卫星导航星基增强系统可用性预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航领域，尤其涉及一种双频卫星导航星基增强系统可用性预测方法。

背景技术

星基增强系统(Satellite-BasedAugmentationSystem，简称SBAS)，通过地球静止轨道(synchronousorbit，简称GEO)卫星搭载卫星导航增强信号转发器，可以向用户播发星历误差、卫星钟差、电离层延迟等多种修正信息，实现对于原有卫星导航系统定位精度的改进。保护级(ProtectLevel，简称PL)用来保证卫星导航星基增强系统正常和非正常情况下的完好性。PL大小需要确保仅仅有非常小部分(小于或者等于完好性风险概率)的误差位于包络之外。为了保证系统的可用性，一般期望PL非常“紧”，即在保证完好性前提下尽可能的小。当PL大于阈值(告警限)时，星基增强系统是不可用的，即导航系统的定位误差过大，超过了星基增强系统容许的误差范围，用户需借助其他手段来辅助定位，以满足其应用需求。也即，通过计算PL，可以判断星基增强系统的可用性。

目前，航空无线电技术委员会(dioTechnicalCommissionforAeronautics，简称RTCA)全球定位系统/广域增强系统机载设备最低操作性能标准(RTCA/DO-229D)中规定了SBASPL的详细计算方法，算法所需的核心参数为双频伪距误差(UserDifferenceRangeError，简称DFRE)参数，通过从导航电文中解析得到DFRE参数，按照RTCA/DO-229D计算PL，进而判断双频卫星导航星基增强系统的可用性。

然而，目前的DFRE参数需实时从导航电文中解析，一是无法对双频卫星导航星基增强系统的可用性进行预判；二是在给定时间范围内，连续不断地从导航电文中解析DFRE参数，运算量大，时效性差，从而无法快速预测双频卫星导航星基增强系统的可用性，导致双频卫星导航系统定位精度不高。

发明内容

本发明提供一种双频卫星导航星基增强系统可用性预测方法，能够快速预测双频卫星导航星基增强系统的可用性，提高双频卫星导航系统定位精度。

本发明提供的双频卫星导航星基增强系统可用性预测方法，适用于双频卫星导航，包括：

计算每颗双频卫星可见的RIMS个数；

根据可见的RIMS个数得到DFRE；

根据DFRE计算双频卫星导航星基增强系统的PL；

根据双频卫星导航星基增强系统的PL判断双频卫星导航星基增强系统的可用性。

在本发明一实施例中，前述根据DFRE计算双频卫星导航星基增强系统的PL，还包括：

根据双频卫星的历书推算双频卫星位置；

根据DFRE和双频卫星位置计算双频卫星导航星基增强系统的PL。

在本发明一实施例中，前述根据DFRE和双频卫星位置计算双频卫星导航星基增强系统的PL，包括：

根据DFRE计算双频卫星导航的σ_i²；

根据双频卫星位置计算双频卫星导航的S；

根据σ_i²和S计算双频卫星导航星基增强系统的PL；

具体的，根据σ_i²和S采用如下公式计算双频卫星导航星基增强系统的PL：