申请/专利权人：交信北斗(北京)信息科技有限公司;交信北斗科技有限公司

申请日：2022-08-30

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN115235463B

主分类号：G01C21/16

分类号：G01C21/16;G01C21/20;G01C25/00;G01S19/49;G06F17/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2022.11.11#实质审查的生效;2022.10.25#公开

摘要：本发明公开了一种GNSSINS组合导航系统完好性风险需求分配方法，包括参数初始化；针对GNSS系统进行故障检测和排除；执行针对INS的故障检测；综合GNSS和INS的故障检测结果；第一类故障检测结果故障模式先验故障概率计算；第二类故障检测结果故障模式先验故障概率计算；分配完好性风险需求。本发明在进行完好性风险需求分配时能够兼顾GNSS和INS故障风险，有助于实现更为严谨的GNSSINS组合导航保护级反演方法。

主权项：1.一种GNSSINS组合导航系统完好性风险需求分配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、参数初始化，包括GNSS卫星先验故障概率Psat、INS先验故障概率Pins以及完好性风险需求值Ireq；步骤2、针对GNSS系统进行故障检测和排除，将所有可能的故障检测排除结果分别记为：检测出GNSS故障且排除成功GDE，检测出GNSS故障但未排除成功未检测出GNSS故障如果GNSS故障检测排除结果为GDE或执行步骤3，否则执行步骤4；步骤3、执行针对INS的故障检测，若检测出INS故障，则记为ID；若未检测出INS故障则记为ID；步骤4、综合GNSS和INS的故障检测结果，共有五种可能的组合，分别为GDEID、和将和称为第一类故障检测结果，将GDEID和称为第二类故障检测结果；如果为第一类故障检测结果，则执行步骤5，否则执行步骤6；步骤5、第一类故障检测结果故障模式先验故障概率计算；步骤6、第二类故障检测结果故障模式先验故障概率计算；步骤7、分配完好性风险需求，根据以上各故障模式先验概率计算结果，为集合Smon中的故障模式平均分配完好性风险需求，集合中每种故障模式的分配值记为Ireq,mode；当集合Snot,mon非空时，Ireq,mode通过以下方式计算： 式中Nmon为集合Smon中的元素数量，Nnot,mon为集合Snot,mon中的元素数量，Mi为Snot,mon中的元素，PHMI,maxMi＝PMi为先验发生概率；当集合Snot,mon为空时，Ireq,mode通过以下方式计算： 所述的第一类故障检测结果故障模式先验故障概率计算包括步骤5-1、故障模式划分、步骤5-2、计算各故障模式的先验概率和步骤5-3、判断各故障模式是否需要分配完好性风险需求，所述的步骤5-2计算各故障模式的先验概率的故障模式先验概率的表达式为： 式中，n为当前时刻可见卫星数，故障模式先验概率的表达式为： 故障模式先验概率的表达式为： 故障模式先验概率的表达式为： 故障模式GSI先验概率PGSI的表达式为：PGSI＝nPinsPsat1-Psatn-1故障模式GMI先验概率PGMI的表达式为：PGMI＝Pins[1-1-Psatn-Psat1-Psatn-1]，所述的步骤6第二类故障检测结果故障模式先验故障概率计算包括步骤6-1、故障模式划分、步骤6-2、计算各故障模式的先验概率和步骤6-3、判断各故障模式是否需要分配完好性风险需求，所述的步骤6-2计算各故障模式的先验概率的故障模式先验概率的表达式为： 故障模式GS先验概率PGS的表达式为：PGS＝nPsat1-Psatn-1故障模式GM先验概率PGM的表达式为：PGM＝1-1-Psatn-nPsat1-Psatn-1，所述的步骤5-1故障模式划分为，此种情况下，需要同时考虑GNSS故障和INS故障；将GNSS故障分为无故障模式单星故障模式GS和多星故障模式GM，将INS故障分为无故障模式和故障模式I；GNSSINS组合导航系统所有可能的故障模式为GNSS故障和INS故障的组合，分别为：GNSS无故障且INS无故障GNSS单星故障且INS无故障GNSS多星故障且INS无故障GNSS无故障且INS故障GNSS单星故障且INS故障GSI或GNSS多星故障且INS故障GMI，所述的步骤6-1故障模式划分，此种情况下，INS不参与导航定位过程，GNSSINS组合导航系统退化为GNSS系统，完好性风险需求分配过程只需考虑GNS故障；此时，将所有可能的故障模式划分为无故障模式单星故障模式GS和多星故障模式GM。

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