Gbas完好性評估處理方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，尤其設(shè)及一種GBAS完好性評估處理方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，衛(wèi)星導(dǎo)航地基增強(qiáng)系統(tǒng)（GroundBasedAugmentationSystem,簡稱GBA巧 廣泛使用差分定位技術(shù)來提高定位精度，同時，利用完好性監(jiān)測算法，對系統(tǒng)提供誤差校正 信息的正確性進(jìn)行度量和監(jiān)測。GBAS通過計(jì)算保護(hù)級（ProtectionLevel,簡稱PL)并和 規(guī)定的告警限（AlarmLimit,簡稱AL)比較，在超過告警限時告警，從而實(shí)現(xiàn)對完好性的監(jiān) 測。
[0003] 在計(jì)算保護(hù)級的過程中，始終假設(shè)誤差是服從高斯分布的，然而實(shí)際誤差并非服 從高斯分布，且沒有足夠的樣本確定誤差的真實(shí)分布。因此，一種稱為"包絡(luò)"的方法被引 入到計(jì)算保護(hù)級的過程中。
[0004] 要對GBAS偽距校正誤差進(jìn)行包絡(luò)，首先面臨的問題是誤差樣本的時間相關(guān)性。傳 統(tǒng)包絡(luò)方法基于獨(dú)立樣本，但由于已知和未知的原因，誤差樣本存在強(qiáng)烈的時間相關(guān)性。傳 統(tǒng)方法將誤差樣本采樣時間間隔從化tch濾波的0. 5秒增大到200秒，認(rèn)為該樣采集的誤 差樣本獨(dú)立。但同時卻帶來了一個新的問題；過大的采樣間隔導(dǎo)致誤差樣本匿乏。因此，在 有限的樣本采集時間內(nèi)無法兼顧包絡(luò)計(jì)算的高置信度和系統(tǒng)的高可用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種GBAS完好性評估處理方法和系統(tǒng)，通過采樣效率的提升，從根本 上解決了GBAS的高置信度和系統(tǒng)高可用性兼顧的問題。
[0006] 本發(fā)明提供一種GBAS完好性評估處理方法，包括：
[0007] 獲取GBAS的時間相關(guān)誤差，并根據(jù)所述時間相關(guān)誤差，對獲取的線性系統(tǒng)進(jìn)行分 解，W獲取第一未知子系統(tǒng)Gi和第二未知子系統(tǒng)G2,W及已知子系統(tǒng)H;
[0008] 分別對所述第一未知子系統(tǒng)Gi和所述第二未知子系統(tǒng)G,進(jìn)行時序模型擬合，獲取 所述第一未知子系統(tǒng)Gi的模型參數(shù)和擬合殘差，W及所述第二未知子系統(tǒng)G2的模型參數(shù)和 擬合殘差；
[0009] 根據(jù)所述第一未知子系統(tǒng)Gi的模型參數(shù)和擬合殘差，所述第二未知子系統(tǒng)G2的模 型參數(shù)和擬合殘差，W及所述已知子系統(tǒng)H的單位脈沖響應(yīng)，獲取所述時間相關(guān)誤差的包 絡(luò)；
[0010] 根據(jù)所述時間相關(guān)誤差的包絡(luò)，獲取所述時間相關(guān)誤差的置信區(qū)間，并通過所述 置信區(qū)間投影到預(yù)設(shè)定位域的目標(biāo)置信區(qū)間，W獲取所述GBAS的保護(hù)級；
[0011] 比較所述保護(hù)級和預(yù)設(shè)的告警限，并在所述保護(hù)級超過所述預(yù)設(shè)的告警線時，生 成告警信號。
[0012] 本發(fā)明還提供一種GBAS完好性評估處理系統(tǒng)，包括：
[0013] 分解模塊，用于獲取GBAS的時間相關(guān)誤差，并根據(jù)所述時間相關(guān)誤差，對獲取的 線性系統(tǒng)進(jìn)行分解，W獲取第一未知子系統(tǒng)Gi和第二未知子系統(tǒng)G2, W及已知子系統(tǒng)H;
[0014] 擬合模塊，用于分別對所述第一未知子系統(tǒng)Gi和所述第二未知子系統(tǒng)G,進(jìn)行時序 模型擬合，獲取所述第一未知子系統(tǒng)Gi的模型參數(shù)和擬合殘差，W及所述第二未知子系統(tǒng) G2的模型參數(shù)和擬合殘差；
[0015] 獲取模塊，用于根據(jù)所述第一未知子系統(tǒng)Gi的模型參數(shù)和擬合殘差，所述第二未 知子系統(tǒng)G,的模型參數(shù)和擬合殘差，W及所述已知子系統(tǒng)H的單位脈沖響應(yīng)，獲取所述時 間相關(guān)誤差的包絡(luò)；
[0016] 所述獲取模塊，還用于根據(jù)所述時間相關(guān)誤差的包絡(luò)，獲取所述時間相關(guān)誤差的 置信區(qū)間，并通過所述置信區(qū)間投影到預(yù)設(shè)定位域的目標(biāo)置信區(qū)間，W獲取所述GBAS的保 護(hù)級；
[0017] 比較模塊，用于比較所述保護(hù)級和預(yù)設(shè)的告警限，并在所述保護(hù)級超過所述預(yù)設(shè) 的告警線時，生成告警信號。
[0018] 本發(fā)明提供的GBAS完好性評估處理方法和系統(tǒng)，通過對引入的線性系統(tǒng)進(jìn)行分 解，獲取第一未知子系統(tǒng)Gi和第二未知子系統(tǒng)G2, W及已知子系統(tǒng)H，然后分別對第一未知 子系統(tǒng)Gi和第二未知子系統(tǒng)G2進(jìn)行時序模型擬合，獲取第一未知子系統(tǒng)G1的模型參數(shù)和 擬合殘差，W及第二未知子系統(tǒng)G,的模型參數(shù)和擬合殘差，從而進(jìn)一步計(jì)算所述引入的線 性系統(tǒng)的時間相關(guān)誤差的包絡(luò)，不再需要增大樣本采樣間隔，從而使得樣本采樣頻率大幅 提升，兼顧了包絡(luò)計(jì)算的高置信度和GBAS的高可用性。
【附圖說明】
[0019] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 W根據(jù)該些附圖獲得其他的附圖。
[0020] 圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的GBAS完好性評估處理方法的流程圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的GBAS完好性評估處理方法的流程圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的線性系統(tǒng)分解示意圖；
[0023] 圖4為本發(fā)明第=實(shí)施例的GBAS完好性評估處理方法的流程圖；
[0024] 圖5為本發(fā)明第S實(shí)施例的Panit-Wu方法的流程圖；
[00巧]圖6為本發(fā)明第四實(shí)施例的GBAS完好性評估處理方法的流程圖；
[0026] 圖7為本發(fā)明第五實(shí)施例的GBAS完好性評估處理系統(tǒng)的流程圖；
[0027] 圖8為本發(fā)明第六實(shí)施例的GBAS完好性評估處理系統(tǒng)的流程圖；
[0028] 圖9為本發(fā)明第走實(shí)施例的GBAS完好性評估處理系統(tǒng)的流程圖；
[0029] 圖10為本發(fā)明第八實(shí)施例的GBAS完好性評估處理系統(tǒng)的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的GBAS完好性評估處理方法的流程圖；如圖1所示，本 實(shí)施例的GBAS完好性評估處理方法，具體可W包括如下步驟：
[003引步驟S100、獲取GBAS的時間相關(guān)誤差，并根據(jù)時間相關(guān)誤差，對獲取的線性系統(tǒng) 進(jìn)行分解，W獲取第一未知子系統(tǒng)Gi和第二未知子系統(tǒng)G2,W及已知子系統(tǒng)H。
[003引在本實(shí)施例中，由于考慮到GBAS中的化tch濾波器引入的相關(guān)性W及化tch濾波 器的輸入也是相關(guān)的且原因未知。因此，本發(fā)明將整個引入相關(guān)性的線性系統(tǒng)分成兩個串 聯(lián)的子系統(tǒng)進(jìn)行分析，其中第一未知子系統(tǒng)Gi和第二未知子系統(tǒng)G2對應(yīng)未知原因的部分， 其系統(tǒng)函數(shù)未知，需要進(jìn)行擬合求得；其中，已知子系統(tǒng)H是化tch濾波器的系統(tǒng)函數(shù)。 [0034]具體地，T為化tch濾波器的時間常數(shù)；T為采樣時間間隔；且化tch濾波器的系 統(tǒng)函數(shù)H(z)滿足：
[00巧]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種GBAS完好性評估處理方法，其特征在于，包括： 獲取GBAS的時間相關(guān)誤差，并根據(jù)所述時間相關(guān)誤差，對獲取的線性系統(tǒng)進(jìn)行分解， 以獲取第一未知子系統(tǒng)G1和第二未知子系統(tǒng)G 2，以及已知子系統(tǒng)H ; 分別對所述第一未知子系統(tǒng)G1和所述第二未知子系統(tǒng)62進(jìn)行時序模型擬合，獲取所述 第一未知子系統(tǒng)匕的模型參數(shù)和擬合殘差，以及所述第二未知子系統(tǒng)G2的模型參數(shù)和擬合 殘差； 根據(jù)所述第一未知子系統(tǒng)匕的模型參數(shù)和擬合殘差，所述第二未知子系統(tǒng)62的模型參 數(shù)和擬合殘差，以及所述已知子系統(tǒng)H的單位脈沖響應(yīng)，獲取所述時間相關(guān)誤差的包絡(luò)； 根據(jù)所述時間相關(guān)誤差的包絡(luò)，獲取所述時間相關(guān)誤差的置信區(qū)間，并通過所述置信 區(qū)間投影到預(yù)設(shè)定位域的目標(biāo)置信區(qū)間，以獲取所述GBAS的保護(hù)級； 比較所述保護(hù)級和預(yù)設(shè)的告警限，并在所述保護(hù)級超過所述預(yù)設(shè)的告警線時，生成告 警信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取GBAS的時間相關(guān)誤差，并根據(jù)所 述時間相關(guān)誤差，對獲取的線性系統(tǒng)進(jìn)行分解，以獲取第一未知子系統(tǒng)匕和第二未知子系 統(tǒng)G 2，以及已知子系統(tǒng)H，具體包括： 根據(jù)第一接收機(jī)t時刻輸出的偽距校正值PRCt1,以及第二接收機(jī)t時刻輸出的偽距校 正值PRCt2，采用公式=PRC' ~^RCi，獲取所述第一接收機(jī)的時間相關(guān)誤差yt; 根據(jù)方程
，通過解方程，計(jì)算得到t時刻所 述第一未知子系統(tǒng)G1的輸出ε 1>t和t時刻所述第二未知子系統(tǒng)G2的輸出ε 2,t; 其中，T1為所述第一接收機(jī)的第一濾波時間常數(shù)；τ 2為所述第一接收機(jī)的第二濾波 時間常數(shù)；T為采樣時間間隔；y1>t為t時刻所述第一接收機(jī)在所述第一濾波時間常數(shù)τ i 時的時間相關(guān)誤差；y2,t為t時刻所述第一接收機(jī)在第二濾波時