[发明专利]一种用于监测导航卫星在轨完好性风险的装置及方法

说明书

一种用于监测导航卫星在轨完好性风险的装置及方法，装置包括：接收模块、特征提取模块、监测评判模块。方法步骤包括：提取信号的特征值，计算导航信号功率、伪码波形畸变值、伪码/载波一致性、载波泄露、伪码载波偏离度、电文一致性、载波相位一致性等异常的监测门限。将特征值与监测门限进行比较。如果超过门限，则发出报警信号。实现对在轨导航卫星导航信号完好性的监测，实现对用户的准确、及时报警。

技术领域

本发明涉及一种用于监测导航卫星在轨完好性风险的装置及方法，属于卫星导航系统完好性监测技术领域。

背景技术

完好性指在定位系统出现故障时能及时告警用户，以免用户被非正常工作的导航定位信号所误导，是对整个导航系统所提供正确导航信息的一种信任程度(置信度的测量)，完好性包括系统在无法用于某些预定操作时向用户发出及时有效告警(称为警报)的能力，也就是对导航结果不信任时，系统能给导航用户提出警告的能力。

人们对卫星导航系统在正常情况下的高准确性已有共识，但卫星导航信号由于星上器件影响产生畸变的导航信号，或在环境段传播过程中产生误差和干扰，将对接收机最终的定位结果产生严重影响，尤其对在定位结果要求十分严格的场景，飞机降落过程的精密进近阶段就是其中之一，如果在飞机的降落过程中卫星导航信号产生无法预测的异常时，将会造成严重的灾难事故，因此在机场或者航母上进行导航卫星完好性监测是十分必要的。

完好性监测是确保对航空器着陆系统精密进近着陆安全可靠的必备条件。对于故障监测风险无法通过理论分析获得，需要通过对实际信号进行完好性监测，获得每种异常的错误边界和统计特性，进而获得每种异常超出错误边界的风险。因此亟需一种监测导航卫星系统在轨完好性风险的装置，通过此装置可以对完好性风险进行准确监测，并及时向用户发出警报。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种用于监测导航卫星在轨完好性风险的装置及方法，解决了故障监测风险无法通过理论分析获得的问题，本发明通过对在轨导航信号的接收和处理，提取信号的特征值。计算每种异常的监测门限。将特征值与监测门限进行比较。如果超过门限，则发出报警信号。实现对在轨导航卫星导航信号完好性的监测，实现对用户的准确、及时报警。

本发明的技术方案是：

一种用于监测导航卫星在轨完好性风险的装置，包括：接收模块、特征提取模块、监测评判模块；

接收模块：接收导航卫星发射的导航信号，根据所述导航信号，获得所述导航信号对应的测试信号，并将所述测试信号发送给特征提取模块；

特征提取模块：接收接收模块发送的所述测试信号，根据所述测试信号确定导航信号的特征量，将所述导航信号的特征量发送给监测评判模块；

监测评判模块：接收所述特征提取模块发送的所述导航信号的特征量，根据所述导航信号的特征量确定报警门限，根据所述报警门限判定当前时刻探测到的导航卫星是否存在完好性风险，若存在完好性风险则通知用户所述当前时刻探测到的导航卫星存在故障，会引起定位误差。

一种利用上述用于监测导航卫星在轨完好性风险的装置监测导航卫星在轨完好性风险的方法，包括步骤如下：

1)接收导航卫星发射的导航信号，获得当前时刻前K个采样点的导航信号，根据所述K个采样点的导航信号确定测试信号；其中，K为正整数；

2)根据步骤1)所述的测试信号，确定所述导航信号的特征量；

3)根据步骤2)所述导航信号的特征量，确定报警门限；

4)根据当前时刻探测到的导航卫星发射的导航信号，确定当前时刻所述探测到的导航卫星对应的特征量；