1.一种北斗三号系统用户完好性处理的优化方法,其特征在于,包括:利用获取的伪距观测数据,采用优化误警概率和危险性误导信息概率分配的方式,对基于MHSS的ARAIM算法进行优化,计算用户完好性;利用获取的载波相位观测数据,并行采用CRAIM算法计算用户完好性;分析PPP定位误差的计算结果,当PPP定位结果满足收敛条件时,采信CRAIM算法的完好性计算结果;当PPP定位结果不满足收敛条件时,采信优化后ARAIM算法的完好性计算结果。
2.根据权利要求1所述的一种北斗三号系统用户完好性处理的优化方法,其特征在于,PPP定位结果收敛的条件为:东、北、天三个方向的定位误差均小于0.2m,且持续时长为100个历元。
3.根据权利要求1所述的一种北斗三号系统用户完好性处理的优化方法,其特征在于,采用优化误警概率和危险性误导信息概率分配的方式,对基于MHSS的ARAIM算法进行优化,计算用户完好性,包括:利用加权最小二乘法求解无故障条件下接收机位置误差和钟差x的估计值 和扣除第i颗故障卫星后x的估计值 计算第i颗卫星的检验统计量 求解3组K系数K fa,i ,K md,0 和K md,i ,其中,K fa,i 表示由连续性风险概率计算而得的系数;K md,0 和K md,i 表示由完好性风险概率计算而得的系数;求解由符合连续性风险概率的垂直定位误差和由连续性偏差引起的垂直定位误差两部分组成的误差检测门限D i ;判断第i颗卫星是否为故障卫星,如果d i >D i ,则将该卫星剔除;求解当前历元的垂直保护水平VPL=max(VPL 0 ,max(VPL i )),其中,VPL 0 表示卫星无故障时的VPL值;VPL i 表示扣除第i颗故障卫星后,其余可见卫星对应的VPL值。
4.根据权利要求3所述的一种北斗三号系统用户完好性处理的优化方法,其特征在于,所述K md,0 系数的公式为:式中PHMI表示危险性误导信息概率;Q表示单边标准正态累积分布函数;n表示当前历元可见卫星数;采取优化危险性误导信息概率分配的方式,所述K md,i 系数的计算方式包括:将对VPL i 取值产生影响的K md,i ×σ V,i 设为相等,即K md,1 ×σ V,1 =K md,2 ×σ V,2 =...=K md,n ×σ V,n (1-2)式中σ V,i 表示第i颗卫星故障时,垂直方向定位误差的标准差;同时,K md,i 应满足如下条件:式中P sat (i)表示第i颗卫星的先验故障概率;使用数值搜索法获取优化后的K md,i 值;选择几何分布最差,即σ V,i 最大的卫星开始调整,σ V,i 最大则K md,i 最小,而较小的K md,i 值对应较大的PHMI分配。
5.根据权利要求4所述的一种北斗三号系统用户完好性处理的优化方法,其特征在于,采用数值搜索法对K md,i 进行优化的过程中,选择合适的迭代步长,迭代结束的条件根据实际需要自行设定,将判定条件设置为 迭代结束后,获取一组优化后的K md 值。
6.根据权利要求3所述的一种北斗三号系统用户完好性处理的优化方法,其特征在于,所述误差检测门限的公式为:式中σ dV,i 表示垂直方向定位误差差值的标准差;ΔS i =S i -S 0 ,其中,S 0 和S i 分别表示卫星无故障和第i颗卫星故障条件下的投影矩阵;b norm,i 表示第i颗卫星的连续性偏差。
7.根据权利要求3所述的一种北斗三号系统用户完好性处理的优化方法,其特征在于,所述垂直保护水平的公式为:式中σ V,0 和σ V,i 分别表示卫星无故障和第i颗卫星故障时,垂直方向定位误差的标准差;b max,i 表示第i颗卫星的完好性偏差。
8.根据权利要求1所述的一种北斗三号系统用户完好性处理的优化方法,其特征在于,利用获取的载波相位观测数据,并行采用CRAIM算法计算用户完好性,包括:使用载波相位观测量和平滑后的伪距观测量组合作为观测数据,利用PPP算法完成定位解算;将相应的误警概率P fa 和危险性误导信息概率PHMI合理地分配到每个故障风险中,为每个故障风险找到合理的PL值,最终计算得到垂直方向上的用户保护水平VPL=max(VPL 0 ,max(VPL i ))<VAL,其中,VPL 0 表示卫星无故障时的VPL值;VPL i 表示扣除第i颗故障卫星后,其余可见卫星对应的VPL值;VAL表示垂直告警限值。
9.一种北斗三号系统用户完好性处理的优化装置,其特征在于,包括:优化的ARAIM计算模块,用于输出采用单点定位算法时的定位结果和采用ARAIM优化算法时的VPL计算结果;CRAIM计算模块,用于输出采用PPP算法时的定位结果和采用CRAIM算法时的VPL计算结果;输出模块,用于确定PPP定位结果是否收敛,进而输出100个历元的VPL计算结果,所述输出模块,当PPP定位结果未收敛时,输出优化后ARAIM算法的VPL计算结果,当PPP定位结果已收敛时,输出CRAIM算法的VPL计算结果。