[发明专利]用于计算速度和对地航向的保护水平的系统和方法

权利要求书

1.一种全球导航卫星系统GNSS接收器，所述GNSS接收器包括：

处理器，所述处理器被配置为：

基于从至少五个GNSS卫星接收的信号获得至少五个多普勒测量值；

计算所述至少五个多普勒测量值中的各个多普勒测量值对在所述GNSS接收器处计算的x-速度的斜率；

计算所述至少五个多普勒测量值中的各个多普勒测量值对在所述GNSS接收器处计算的y-速度的斜率；

计算所述至少五个多普勒测量值中的各个多普勒测量值对在所述GNSS接收器处计算的z-速度的斜率；

基于针对第一选择多普勒测量值计算的第一选择斜率来计算x-速度保护水平，其中，所述第一选择斜率是针对所述x-速度计算的最大斜率；

基于针对第二选择多普勒测量值计算的第二选择斜率来计算y-速度保护水平，其中，所述第二选择斜率是针对所述y-速度计算的最大斜率；

基于针对第三选择多普勒测量值计算的第三选择斜率来计算z-速度保护水平，其中，所述第三选择斜率是针对所述z-速度计算的最大斜率；

基于至少所述x-速度保护水平、所述y-速度保护水平和所述z-速度保护水平来计算北向、东向、向上NEU坐标系中的北向速度保护水平和东向速度保护水平；以及

使用下式将所述北向速度保护水平和所述东向速度保护水平变换为对地航向保护水平PL(C.O.G)：

其中，NorthVel是北向速度，EastVel是东向速度，PL(EastVel)是所述东向速度保护水平，并且PL(NorthVel)是所述北向速度保护水平。

2.根据权利要求1所述的GNSS接收器，其中，所述处理器还被配置为：使用下式来计算所述北向速度保护水平、所述东向速度保护水平和向上速度保护水平PL(NEU)：

PL(NEU)²＝R^T*PL(XYZ)*R，

其中，R是基于所述GNSS接收器的位置计算的旋转矩阵，PL(XYZ)是包括所述x-速度保护水平、所述y-速度保护水平和所述z-速度保护水平的矩阵，并且R^T是转置的R矩阵。

3.根据权利要求1所述的GNSS接收器，其中，所述处理器还被配置为：

将所述对地航向保护水平与警报限制进行比较；

当所述对地航向保护水平不超过所述警报限制时，确定子系统能够利用所比较的对地航向值；并且

当所述对地航向保护水平超过所述警报限制时，确定所述子系统不能够利用所述所比较的对地航向值。

4.根据权利要求1所述的GNSS接收器，其中，所述处理器还被配置为：

基于从所述至少五个GNSS卫星接收的所述信号获得至少五个方差测量值；

基于所述方差测量值的倒数来计算权重矩阵，其中，所述权重矩阵是对角矩阵；并且

使用所述至少五个GNSS卫星中的各个GNSS卫星的方向余弦来计算成形矩阵。

5.根据权利要求4所述的GNSS接收器，其中，所述处理器还被配置为：使用下式来计算变换矩阵：

Inv(G^T*W*G)*G^T*W*y＝Ky，

其中，G^T是转置后的成形矩阵，W是所述权重矩阵，G是所述成形矩阵，K是所述变换矩阵，并且y是包括所述至少五个多普勒测量值的多普勒测量值矩阵。

6.根据权利要求5所述的GNSS接收器，其中，使用下式来计算针对特定多普勒测量值的斜率：

其中，i表示所述特定多普勒测量值，Slopei是所述特定多普勒测量值的所述斜率，Kji是来自所述变换矩阵的针对所述特定多普勒测量值和j状态的元素值，σi是与所述特定多普勒测量值相对应的特定方差值的平方根，并且Pii是来自P矩阵的针对所述特定多普勒测量值的对角元素值，其中，所述P矩阵是将所述成形矩阵乘以所述变换矩阵。