ARAIM聚类分布改进制造技术

ARAIM聚类分布改进。GNSS接收机包括至少一个处理设备，其配置成在至少一个第一过程中：将卫星分组到第一分布的子集中，每个卫星被包括在一个子集中，每个子集包括至少一个卫星和少于全部的卫星，至少一个子集包括多于一个卫星；将第一分布存储在存储器中作为初级分布；基于使用第一分布计算的导航子解来计算保护水平；确定否是需要卫星的新分布；当不需要新分布时，处理设备配置成基于使用第一分布计算的第二导航子解来重新计算保护水平；当需要新分布时，处理设备配置成：将卫星分组到第二分布的子集中；将第二分布存储在存储器中作为初级分布；基于使用第二分布计算的第三导航子解来重新计算保护水平。

Improvement of ARAIM clustering distribution

The ARAIM clustering distribution is improved. The GNSS receiver includes at least one processing device, which is configured to at least one of the first in the process of the satellite packet to the first distribution of the subset of each satellite is included in a subset of each subset, including at least one satellite and less than the full moons, at least one subset includes more than one satellite will be the first; the distribution is stored in memory as the primary distribution; the use of the first distribution calculation of navigation solution to calculate the level of protection is determined based on the new distribution; satellite; when do not need new distribution, processing device is configured so that the second navigation is calculated by the first distribution solution to re calculate the level of protection based on the new distribution when needed; when the processing device is configured to be grouped into second: satellite distribution of sub concentration; second distributed memory as the primary distribution in memory; based on the use of second The third navigation subsolution of the distributed calculation is used to recalculate the level of protection.

【技术实现步骤摘要】
ARAIM聚类分布改进相关申请的交叉引用本申请要求特此通过引用被并入本文的于2016年9月21日提交的美国临时专利申请序列号62/397,874的优先权的权益。本申请与特此通过引用并入本文的于2015年11月13日提交的美国临时专利申请序列号62/254,873有关。本申请与特此通过引用并入本文的于2015年3月16日提交的标题为“SATELLITESUBSETSELECTIONFORUSEINMONITORINGTHEINTEGRITYOFCOMPUTEDNAVIGATIONSOLUTIONS”的美国专利申请序列号14/658,372（律师档案号H0045890-5473）（在下文中是'372申请）有关。本申请与特此通过引用被并入本文的于2016年7月27日提交的标题为“SMARTSATELLITEDISTRIBUTIONINTOARAIMCLUSTERSFORUSEINMONITORINGINTEGRITYOFCOMPUTEDNAVIGATIONSOLUTIONS”的美国专利申请序列号15/221,399（律师档案号H0052923-5473）有关。
技术介绍
几个全球导航卫星系统（GNSS）应用（例如安全关键应用）要求GNSS接收机监视GNSS接收机的计算解（computedsolution）的完好性。计算解的完好性是可被置于计算解的正确性中的信任的水平。监视计算解的完好性保护用户免受从坏的几何结构、卫星故障等产生的、还没有被系统地面监视网络识别的位置错误。例如接收机自主完好性监视（RAIM）之类的当前的完好性监视方案通过检查一组冗余测量的一致性来确定在卫星测量中是否存在故障。完成这个的一种方式是通过使用解分离方法。RAIM的解分离方法基于计算在“全解（full-solution）”导航解和一组导航“子解（sub-solution）”之间的差，所述“全解”导航解使用所有可见卫星（包括数量为N的可见卫星）被再现（render），所述导航“子解”每个使用数量为N-1的可见卫星被再现。在计算该组导航子解时，RAIM一次仅呈现一个卫星故障。然而，在引入新全球导航卫星系统（GNSS）星座（例如伽利略、北斗等）和继续使用现有的GNSS星座（例如全球定位系统（GPS）、GLONASS等）的情况下，在给定的时间下更可能的是可存在多个同时卫星故障。此外，还将需要通过未来的完好性监视方案来考虑整个星座故障。响应于多于一个故障同时出现的可能性，开发了高级接收机自主完好性监视（ARAIM）。ARAIM基于解分离方法，但是其被修改以包括多个故障和星座故障。对于需要被监视的每个故障，创建不包括故障相关测量的导航子解。例如，如果需要监视双故障（两个同时的单个故障），则需要创建基于移除2个卫星的所有可能的组合的一组子解。然而，增加可见卫星的数目和同时故障的较高概率（如从新星座预期的）可明显增加需要被创建的子解的数目。这继而将对算法的计算要求具有大的影响，从而导致更加昂贵的芯片。
技术实现思路
本公开的实施例提供用于使用ARAIM来减小GNSS接收机的计算负荷的系统和方法，且将通过阅读并研究下面的说明书而被理解。在一个实施例中，全球导航卫星系统（GNSS）接收机包括至少一个处理设备。至少一个处理设备配置成将鉴于（inviewof）GNSS接收机的GNSS卫星分组到GNSS卫星的第一分布的多个子集中，其中每个GNSS卫星被包括在多个子集中的至多一个子集中，其中多个子集中的每个子集包括至少一个GNSS卫星和少于全部的GNSS卫星，其中至少一个子集包括多于一个GNSS卫星。至少一个处理设备还配置成将GNSS卫星的第一分布存储在存储器中作为GNSS卫星的初级分布（primarydistribution）。至少一个处理设备还配置成使用GNSS卫星的第一分布来计算第一多个导航子解。至少一个处理设备还配置成基于第一多个导航子解来计算第一保护水平。至少一个处理设备还配置成确定是否需要鉴于GNSS接收机的GNSS卫星的新分布。当不需要鉴于GNSS接收机的GNSS卫星的新分布时，至少一个处理设备配置成基于使用GNSS卫星的第一分布而计算的第二多个导航子解来重新计算第一保护水平。当需要鉴于GNSS接收机的GNSS卫星的新分布时，至少一个处理设备配置成：将鉴于GNSS接收机的GNSS卫星分组到GNSS卫星的第二分布的多个子集中；将GNSS卫星的第二分布存储在存储器中作为GNSS卫星的初级分布；使用GNSS卫星的第二分布来计算第三多个导航子解；以及基于第三多个导航子解来重新计算第一保护水平。在另一实施例中，全球导航卫星系统（GNSS）接收机包括至少一个处理设备。至少一个处理设备配置成将鉴于GNSS接收机的GNSS卫星分组到GNSS卫星的第一分布的多个子集中，其中每个GNSS卫星被包括在多个子集中的至多一个子集中，其中多个子集中的每个子集包括至少一个GNSS卫星和少于全部的GNSS卫星，其中至少一个子集包括多于一个GNSS卫星。至少一个处理设备还配置成将GNSS卫星的第一分布存储在存储器中作为GNSS卫星的初级分布。至少一个处理设备还配置成使用GNSS卫星的初级分布来计算第一多个导航子解。至少一个处理设备还配置成基于第一多个导航子解来计算保护水平。至少一个处理设备还配置成确定是否需要鉴于GNSS接收机的GNSS卫星的新分布。当不需要鉴于GNSS接收机的GNSS卫星的新分布时，至少一个处理设备还配置成：加载GNSS卫星的初级分布；从GNSS卫星的初级分布生成GNSS卫星的改进的分布；使用GNSS卫星的改进的分布来计算第二多个导航子解；基于使用GNSS卫星的改进的分布而计算的第二多个导航子解来重新计算保护水平；以及将GNSS卫星的改进的分布存储在存储器中作为GNSS卫星的初级分布。附图说明理解到附图仅描绘示例性实施例且因此不被视为在范围上是限制性的，将通过使用附图用另外的特性和细节来描述示例性实施例，其中：图1A-1C是用于在监视所计算的导航解的完好性中使用的用于卫星子集选择的示例系统的框图。图2是用于在监视所计算的导航解的完好性中使用的用于卫星子集选择的示例方法的流程图。图3A-3B示出传统ARAIM对聚类ARAIM中必要的子解数量的大的差异。图4是用于在监视所计算的导航解的完好性中使用的用于卫星子集选择的示例方法的流程图。图5是用于在监视所计算的导航解的完好性中使用的用于卫星子集选择的示例方法的流程图。根据一般惯例，各种所述特征并不按比例绘制，而是被绘制成强调与示例性实施例相关的特定特征。具体实施方式在下面的详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中作为例证示出特定的说明性实施例。然而，将理解的是，可利用其它实施例，并且可作出逻辑、机械和电气变化。此外，在绘制图形和说明书中提出的方法不将被解释为限制其中单独的步骤可被执行的顺序。下面的详细描述因此不将在限制性意义上理解。虽然在GNSS增强系统（例如广域增强系统（WAAS）、欧洲地球静止导航重叠服务（EGNOS）、准天顶卫星系统（QZSS）和/或GPS辅助静地轨道增强导航（GAGAN））的覆盖内的用户可依赖于增强系统来提供完好性，但是在其它地方的用户需要检查GNSS的解的一致性，以便保证某个水平的完好性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全球导航卫星系统（GNSS）接收机（102），包括：至少一个处理设备（104），其配置成：将鉴于GNSS接收机（102）的GNSS卫星（110）分组到GNSS卫星的第一分布的多个子集中，其中每个GNSS卫星（110）被包括在所述多个子集中的至多一个子集中，其中所述多个子集中的每个子集包括至少一个GNSS卫星（110）和少于全部的GNSS卫星（110），其中至少一个子集包括多于一个GNSS卫星（110）；将GNSS卫星的第一分布存储在存储器（106）中作为GNSS卫星的初级分布；使用GNSS卫星的所述初级分布来计算第一多个导航子解；基于所述第一多个导航子解来计算保护水平；确定是否需要鉴于GNSS接收机的GNSS卫星的新分布；当不需要鉴于GNSS接收机（102）的GNSS卫星的新分布时，所述至少一个处理设备（104）被进一步配置成：加载GNSS卫星的所述初级分布；从GNSS卫星的初级分布生成GNSS卫星的改进的分布；使用GNSS卫星的改进的分布来计算第二多个导航子解；基于使用GNSS卫星的改进的分布计算的第二多个导航子解来重新计算保护水平；以及将GNSS卫星的改进的分布存储在存储器中作为GNSS卫星的初级分布。...

【技术特征摘要】
2016.09.21 US 62/397874;2017.05.18 US 15/5994451.一种全球导航卫星系统（GNSS）接收机（102），包括：至少一个处理设备（104），其配置成：将鉴于GNSS接收机（102）的GNSS卫星（110）分组到GNSS卫星的第一分布的多个子集中，其中每个GNSS卫星（110）被包括在所述多个子集中的至多一个子集中，其中所述多个子集中的每个子集包括至少一个GNSS卫星（110）和少于全部的GNSS卫星（110），其中至少一个子集包括多于一个GNSS卫星（110）；将GNSS卫星的第一分布存储在存储器（106）中作为GNSS卫星的初级分布；使用GNSS卫星的所述初级分布来计算第一多个导航子解；基于所述第一多个导航子解来计算保护水平；确定是否需要鉴于GNSS接收机的GNSS卫星的新分布；当不需要鉴于GNSS接收机（102）的GNSS卫星的新分布时，所述至少一个处理设备（104）被进一步配置成：加载GNSS卫星的所述初级分布；从GNSS卫星的初级分布生成GNSS卫星的改进的分布；使用GNSS卫星的改进的分布来计算第二多个导航子解；基于使用GNSS卫星的改进的分布计算的第二多个导航子解来重新计算保护水平；以及将GNSS卫星的改进的分布存储在存储器中作为GNSS卫星的初级分布。2.如权利要求1所述的GNSS接收机（102），其中所述至少一个处理设备（104）配置成通过将分布改进算法的一个或多个迭代应用到卫星的所述初级分布来从GNSS卫星的初级分布生成GNSS卫星的改进的分布，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J斯卡利基，M奥雷加斯，J拉萨卡，M弗莱格，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US