[发明专利]一种接收机自主完好性故障检测方法

权利要求书

1.一种接收机自主完好性故障检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、计算历元t时参与定位的每个卫星的权重；

按照以下公式计算卫星i在历元t时的权重w_i,t：

其中i为参与定位的卫星编号，i的取值从1到n，n为参与本次定位的卫星总个数；

sigmoid函数定义为：

I为示性函数，

a₁,a₀,b₁,b₀,c为常数，根据多次实验或经验确定；T₁为卫星观测误差门限值，根据多次实验或经验确定；

el_i,t为卫星i在历元t时的俯仰角，单位为度；

cno_i,t为卫星i在历元t时的载噪比；

ε_i,t^-1为上一个历元t-1时卫星i的定位残差；

步骤2、建立历元t的定位方程，使用加权最小一乘方法求解定位结果；

步骤3、计算定位结果的标准误差，将标准误差与预先设计的定位误差门限值比较，若低于预先设计的定位误差门限值，则表明本次定位成功，执行步骤4，若标准误差高于预先设计的定位误差门限值，则表明本次定位结果不可靠，历元t时的故障检测结束；

步骤4、判断每颗卫星是否出现异常，完成当前历元t的故障检测，并记录当前历元t时卫星i的定位残差供下一历元使用，进入步骤5；

步骤5、t的值加1，执行步骤1-步骤4，进行下一历元的故障检测。

2.根据权利要求1所述的一种接收机自主完好性故障检测方法，其特征在于，所述步骤2中，建立的定位方程为Y＝Xβ+ε，其中Y为伪距观测量n×1矩阵，X为伪距观测几何矩阵，为n×p维，ε为n维误差向量，β为p维未知参数向量，为待求解参数。

3.根据权利要求2所述的一种接收机自主完好性故障检测方法，其特征在于，使用加权最小一乘法求解定位方程：

其中Y_i,X_i分别为Y，X的第i行，Y_i为卫星i的伪距观测量，X_i为卫星i的伪距观测几何向量，为求解得到的p维未知参数向量，即定位结果，使用单纯形法求解得到；

误差其中为长度为n的向量。

4.根据权利要求3所述的一种接收机自主完好性故障检测方法，其特征在于，利用如下公式计算定位结果的标准误差SE：

其中为定位结果p维未知参数向量的协方差矩阵，为协方差矩阵第k行第l列的元素。

5.根据权利要求4所述的一种接收机自主完好性故障检测方法，其特征在于，其中f(0)为误差的密度函数在点0处的值。

6.根据权利要求5所述的一种接收机自主完好性故障检测方法，其特征在于，f(0)基于用概率统计的方法进行估算。

7.根据权利要求3所述的一种接收机自主完好性故障检测方法，其特征在于，所述步骤4中，设为的第i个元素，代表卫星i的定位残差，将与卫星观测误差门限值T₁比较，若高于卫星观测误差门限值T₁，则表明卫星i存在异常；若不高于卫星观测误差门限值T₁，则表明卫星i正常。

8.根据权利要求7所述的一种接收机自主完好性故障检测方法，其特征在于，T₁根据经验或多次重复观测试验获取，当通过多次重复观测试验获取时，方法如下：

多次重复观测试验获得多个|ε_i,t-1|数据，T₁为多个ε_i,t-1数据的95％分位点。

9.根据权利要求1所述的一种接收机自主完好性故障检测方法，其特征在于，预先设计的定位误差门限值根据经验或多次重复观测试验选取，当通过多次重复观测试验选取时，方法如下：

根据多次重复观测试验获得多个标准误差值，预先设计的定位误差门限值为多个标准误差值的95％分位点。