[发明专利]北斗RAIM可用性预测系统及预测方法

说明书

一种北斗RAIM可用性预测系统及预测方法。系统包括北斗卫星位置预测模块和RAIM可用性预测模块；所述的北斗卫星位置预测模块用于预测指定时间北斗卫星导航系统的卫星可视信息以及位置信息；RAIM可用性预测模块用于实现机场、指定区域和航路的RAIM可用性预测。本发明提供的北斗RAIM可用性预测系统及预测方法是利用北斗历书报文进行卫星位置预测，并得到北斗RAIM可用性预测结果，从而实现了签派部门、空管部门根据预测结果规划飞行计划。如果预测到计划飞行的任何阶段RAIM不可用持续超过5分钟，则此飞行应推迟或取消，或者在满足RAIM要求的区域重新拟定飞行计划，从而可保证飞行安全。

技术领域

本发明属于北斗卫星导航系统在民航应用技术领域，特别是涉及一种北斗RAIM可用性预测系统及预测方法。

背景技术

北斗卫星导航系统(简称北斗)是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。中国民航近年来一直积极推动北斗在民航领域的应用，安全在民航运行中尤为重要。其中，接收机自主完好性监测(Receiver AutonomousMonitoring，即RAIM)可用性是保证民航飞机飞行安全的重要指标之一。

RAIM技术是设在接收机中的一种算法，它利用卫星的冗余信息，对北斗的多个导航解进行一致性检验，从而进行完好性监测。RAIM技术能够自动有效地对导航卫星故障做出反应，且无需外界干预。在监测卫星工作状态的同时也保证了定位精度。但当接收机视界范围内的卫星数量、几何分布和工作状态不能满足要求时，则无法进行完好性监测，导致某些地区的某些时间不能使用，即空洞，从而对飞机飞行过程中的安全性造成影响。因此，在民航运行中，尤其是以GNSS作为主用导航时，必须要保证GNSS定位结果的准确性。为了避免飞机进入RAIM空洞区域，在航班的飞行计划批准之前进行RAIM可用性预测，能够保证在航班飞行过程中始终可用。但现有技术中，RAIM可用性预测系统都只支持单一的GPS卫星星座，仍然没有一种基于我国自主研发的北斗的可用性预测系统向航空公司的签派部门和空中交通管制部门提供必要的可用性预测信息，从而降低了飞机飞行的安全性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种北斗RAIM可用性预测系统及预测方法，用以实现北斗RAIM可用性预测，为北斗在民航中的应用奠定基础，进而向空管部门以及航空公司的签派部门提供北斗RAIM可用性预测，提高飞机飞行的安全性。

为了达到上述目的，本发明提供的北斗RAIM可用性预测系统包括北斗卫星位置预测模块和RAIM可用性预测模块；所述的北斗卫星位置预测模块用于预测指定时间北斗卫星导航系统的卫星可视信息以及位置信息；RAIM可用性预测模块用于实现机场、指定区域和航路的RAIM可用性预测。

所述的北斗卫星位置预测模块包括：天线、北斗接收机、报文存储单元、报文解析单元、第一获取预测请求单元、第一预测信息解析单元、信息处理单元和第一显示单元；其中，天线与北斗接收机通过信号线连接，用于接收北斗历书报文；北斗接收机与报文存储单元通过数据线连接，报文存储单元用于保存指定格式的北斗历书信息；报文存储单元与报文解析单元相连，报文解析单元用于解析北斗历书报文中所包含的卫星信息；第一获取预测请求单元与第一预测信息解析单元相连，通过第一获取预测请求单元从空管部门、航空公司签派部门获取预测请求并由第一预测信息解析单元解析出所需的预测信息；报文解析单元和第一预测信息解析单元同时与信息处理单元通过数据线连接，信息处理单元用于对卫星信息和预测信息进行处理，进行卫星位置预测；信息处理单元与第一显示单元通过数据接口连接，第一显示单元用于显示卫星可见信息、卫星健康状况以及北斗周。