GNSS信號完整性測量解決方案

一、概述

完整性監控對于依賴(lài)于GNSS測量的任何應用都是必不可少的，特別是那些誤導性，未檢測到的錯誤可能影響生命安全的應用。

1.民用飛機著(zhù)陸系統

在民用飛機著(zhù)陸系統中使用GNSS技術(shù)就是一個(gè)很好的例子。由固定地面參考站組成的完整性監測網(wǎng)絡(luò )經(jīng)常被設置為連續測量GNSS信號特征。通過(guò)向飛機上的接收器發(fā)送校正信息，可以容忍信號的輕微變化。如果超過(guò)某些完整性限制，系統將在幾秒鐘內通知用戶(hù)設備，以便將受影響的衛星排除在用戶(hù)的位置計算之外。

2.基于衛星的增強系統（SBAS）

增強系統為GNSS設備的用戶(hù)提供額外的數據，以提高準確性，可靠性和可用性。美國的WAAS，歐洲的EGNOS和日本的QZSS就是SBAS的例子?；趤?lái)自地面網(wǎng)絡(luò )的測量結果生成完整性和校正數據，并將其傳輸到地球同步衛星（GEO），然后將信息傳遞給GNSS用戶(hù)。通過(guò)使用與GNSS信號相同的頻率，調制和信號結構，SBAS GEO能夠通過(guò)GNSS接收器通道之一向用戶(hù)的接收器提供信息。

3.特點(diǎn)

•檢測GNSS信號中的變化或異常

•通過(guò)提供完整性和校正數據來(lái)提高GNSS系統的準確性

•通過(guò)在一定精度限制內信任系統的能力，系統完整性得以提高

•使用從SBAS系統傳輸的校正數據提高位置精度

•通過(guò)使用SBAS系統信號本身進(jìn)行額外的GNSS測距，增強GNSS測量可用性和服務(wù)連續性

二、解決方案

1.GNSS參考接收器

•用于創(chuàng )建完整性監控和增強系統

•旨在提供偽距和載波相位的精確參考測量以及用于評估信號質(zhì)量和系統完整性的其他參數

•為跟蹤的每個(gè)GNSS信號提供準確，忠實(shí)和獨立的測量。他們不評估系統完整性或提供更正或警報

•通常用于政府運營(yíng)的SBAS網(wǎng)絡(luò )和研究實(shí)驗室應用   

2.地面上行站設備

生產(chǎn)信號發(fā)生器和參考接收器，用于SBAS網(wǎng)絡(luò )的地面上行站。該設備生成，控制和調整SBAS信號，以供GEO衛星廣播。

3.閃爍監測接收器

閃爍是不包括在廣域增強系統測量中的局部效應。閃爍是由太陽(yáng)耀斑引起的電離層擾動(dòng)的結果，隨著(zhù)我們接近2013年的太陽(yáng)活動(dòng)峰值而變得越來(lái)越明顯。這些接收器：

•測量電離層閃爍和總電子計數（TEC）

•通常被稱(chēng)為GNSS電離層閃爍和TEC監視器（GISTM）

4.接收器自主完整性監控（RAIM）接收器

RAIM技術(shù)基于RTCA DO-229D（2006），為廣播GNSS信號提供接收機自主完整性監控。RAIM支持的接收器：

•主要用于航空導航系統，在飛行的各個(gè)階段需要信號和位置完整性

•采用故障檢測和排除（FDE），使用冗余偽距測量來(lái)檢測和排除可能導致定位不穩定的故障信號

•重新計算位置解決方案，以確保在GNSS故障的情況下連續運行

•可用于需要通過(guò)定制參數來(lái)滿(mǎn)足獨特應用需求的連續操作確認的非航空應用

5.固定參考GNSS天線(xiàn)：

固定參考天線(xiàn)是針對參考站應用而優(yōu)化的GNSS天線(xiàn)。每個(gè)天線(xiàn)都包含一個(gè)阻塞環(huán)，以降低不需要的反射信號（多徑）的強度，從而降低定位精度。