[发明专利]一种广域差分增强系统实时修正服务完好性监测方法

说明书

本发明公开了一种广域差分增强系统实时修正服务完好性监测方法基于完好性监测理论，利用多个地面观测站的载波相位观测形成检验卫星实时修正服务精度的检验统计量，结合卫星端误差的统计分布特征获取检验门限，通过完好性监测技术和精密单点定位方法，对尚未播发的实时修正服务和已经播发的实时修正服务进行双重检验，从而生成高可靠的完好性监测信息。本发明对广播前和广播后的实时修正产品进行双重检验，对实时修正产品的质量进行严密评估，从而生成高可靠的完好性监测信息，有效保护用户免受实时修正服务质量异常的影响，为与生命安全相关的应用提供高可靠广域差分实时修正服务。

技术领域

本发明属于船舶导航技术领域，涉及一种广域差分增强系统实时修正服务完好性监测方法。

背景技术

卫星导航系统定位结果的精度和可靠性是导航定位研究领域最重要的性能指标。基于广域差分实时修正服务的精密单点定位技术以其单天线、低成本等特点成为船舶海洋导航定位的有效方法之一，可以提供满足船舶导航的高精度定位结果。随着精密单点定位技术应用的扩展，在与生命安全相关的应用中，导航定位结果的可靠性逐渐成为首要保障的性能指标。为拓宽卫星导航定位在海洋探索、开发和搜救等领域的应用，建立广域差分实时修正服务完好性监测系统，保障用户定位结果的高精度和可靠性具有重大的工程意义。

尽管目前有多家研究机构和公司提供广域差分修正服务，但是其播发的信息都未包含完好性监测信息，限制了该服务在与生命安全相关领域的应用。高精度定位的可靠性受到多类型完好性风险源的影响。为保障高精度定位的可靠性，有必要对影响高精度定位的各类型风险源进行严密监测。如何利用完好性监测技术生成广域差分实时修正服务的完好性信息，是真正意义实现广域差分实时修正服务完好性监测的关键所在。综上，为满足高可靠高精度的导航定位性能要求，广域差分实时修正服务必须接受严格的完好性检查，并在附加系统不确定是否安全可用的情况下能在几秒内通过一定途径警告用户。因此，设计一种广域差分实时修正服务完好性监测系统，迅速将潜在的系统故障播发给用户具有重要意义。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种提供快速、高可靠的完好性监测信息的广域差分增强系统实时修正服务完好性监测方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种广域差分增强系统实时修正服务完好性监测方法，包括以下步骤：

步骤1：数据处理服务器利用接收到的来自地面观测站的观测数据生成广域差分实时修正服务，同时通过载波相位残差数学计算模型构建检验统计量；

步骤2：根据误差的统计分布，数据处理服务器对完好性系统的完好性阈值进行计算，得到检验门限；

步骤3：比较步骤1得到的检验统计量和步骤2得到的检验门限，滤除超过门限值检验统计量所对应的广域修正服务，并生成不可用警告标志以提醒用户接收机停止使用受影响的数据，实现实时修正服务的广播前完好性监测；

步骤4：利用卫星通信链路将广播前完好性监测结果发送到通信卫星并播发给地面观测站；

步骤5：地面观测站根据观测信息、实时修正服务和广播前完好性监测结果，利用精密单点定位观测模型循环监测每一颗卫星的修正服务对精密单点定位精度的影响，当检测到超界限的定位结果，则将所对应的实时修正服务标识为异常状态并生成广播后完好性监测信息，并将完好性监测结果发送到数据处理服务器；

步骤6：数据处理服务器统计广播前和广播后的完好性监测结果生成完好性监测信息，再通过卫星通信链路，发送到通信卫星，最后播发给实时用户。

本发明还包括：

1.步骤1中检验统计量包括轨道时钟残差res_Orb+Clk、对流层残差res_RegTropo、电离层残差res_RegIono，且满足：