[发明专利]基于非标称对流层误差的多星座GBAS选星方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航技术，尤其涉及一种基于非标称对流层误差的多星座GBAS选星方法和装置。

背景技术

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，简称：GNSS)通过卫星系统为用户提供高精度的导航服务。随着民用航空使用GNSS的精密导航进入快速发展和应用阶段，民用航空对于导航精度和完好性等性能的要求的逐渐提高，GNSS除了包括核心导航卫星星座之外，还包括卫星导航增强系统。其中，卫星导航增强系统是为提升民航运行的完好性，满足民航应用安全需求而产生的卫星导航增强技术的具体实现。地基增强系统(Ground-Based Augmentation Systems，简称：GBAS)是卫星导航增强系统的一种，GBAS通过导航星座内的卫星实现导航定位，GBAS对GNSS进行差分校正和完好性监测，以提供安装机场周边大约23海里半径范围内的导航和精密进近服务。

现有技术中，由于单频单星座GBAS会产生的差分残余电离层误差，实际应用中多使用多频多星座GBAS进行导航定位，即，使用多个星座中不同频率上的多个卫星共同实现导航定位，使得GBAS导航定位时卫星的数目增多，改善了GBAS的星座结构，提高了GBAS的性能。

采用现有技术，当多频多星座GBAS内卫星达到一定数目后，GBAS性能不会继续改善，反而会引入更大的非标称对流层误差，降低了定位精度。

发明内容

本发明提供基于非标称对流层误差的多星座地基增强系统(Ground-Based Augmentation Systems，简称：GBAS)选星方法和装置，通过确定GBAS中一定的卫星数目，降低了GBAS中的非标称对流层误差，从而提高了定位精度。

本发明提供一种基于非标称对流层误差的多星座GBAS选星方法，包括：

获取第一卫星子集，所述第一卫星子集包括所述GBAS可见的N颗卫星，所述N为大于1的整数；

根据第一参数和第二参数确定第二卫星子集中卫星的个数M，所述第一参数为包络标称对流层下定位域误差的垂直保护级，所述第二参数为包络非标称对流层误差的垂直保护级，所述M为大于等于1的整数，且所述M小于等于所述N；

根据所述第一卫星子集中每颗卫星的非标称对流层误差对所述第一卫星子集中的卫星进行排序，将前M颗卫星放入所述第二卫星子集，后N-M颗卫星放入第三卫星子集；

根据所述第二卫星子集和所述第三卫星子集获取目标卫星子集，所述目标卫星子集中包含M个卫星，其中，M-1个卫星与所述第二卫星子集中的卫星相同和1个卫星与所述第三卫星子集中的卫星相同，所述目标卫星子集为垂直保护级VPL最大的卫星子集。

在本发明一实施例中，所述根据所述第一卫星子集中每颗卫星的非标称对流层误差对所述第一卫星子集中的卫星进行排序，将前M颗卫星放入所述第二卫星子集，后N-M颗卫星放入第三卫星子集，包括：

获取所述第一卫星子集中每颗卫星的包络非标称对流层误差的膨胀Sigma值，并将所述第一卫星子集中的卫星根据所述膨胀Sigma值由小到大进行排序，将前M颗卫星放入所述第二卫星子集，后N-M颗卫星放入第三卫星子集。

在本发明一实施例中，所述获取所述第一卫星子集中每颗卫星的包络非标称对流层误差的膨胀Sigma值，并将所述第一卫星子集中的卫星根据所述膨胀Sigma值由小到大进行排序，将前M颗卫星放入所述第二卫星子集，后N-M颗卫星放入第三卫星子集，包括：

获取所述第一卫星子集中每颗卫星的包络非标称对流层误差μ_i，其中，μ_i＝TC_non-trop＝TC_a-TC_g，TC_a为机载端的对流层延迟，TC_g为地面站的对流层延迟；

获取所述μ_i的估计值其中

获取所述μ_i的膨胀Sigma值σ_non-nom-trop，其中K_ffmd是无故障漏检倍数，N为所述第一子集中卫星数目，θ为卫星的高度角；

根据所述σ_non-nom-trop对所述第一卫星子集中的卫星由小到大进行排序，将前M颗卫星放入所述第二卫星子集，后N-M颗卫星放入第三卫星子集。

在本发明一实施例中，所述根据第一参数和第二参数确定第二卫星子集中卫星的个数M，包括：