鬼佬大哥大
  • / 18
  • 下載費用:30 金幣  

一種基于粒子濾波的改進型RAIM抗欺騙式干擾方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410255646.4

申請日:

2014.06.10

公開號:

CN103983986A

公開日:

2014.08.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G01S 19/21申請日:20140610|||公開
IPC分類號: G01S19/21(2010.01)I 主分類號: G01S19/21
申請人: 哈爾濱工業大學
發明人: 韓帥; 鞏紫君; 孟維曉; 羅德巳
地址: 150001 黑龍江省哈爾濱市南崗區西大直街92號
優先權:
專利代理機構: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 代理人: 楊立超
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201410255646.4

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2016.05.18|||2014.09.10|||2014.08.13

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種基于粒子濾波的改進型RAIM抗欺騙式干擾方法,本發明涉及改進型RAIM抗欺騙式干擾方法。本發明是要解決針對單顆衛星的測量失效,控制解算流程誤導接收機定位以及RAIM忽略了殘余矢量之間的相關性和相似性的問題,而提出的一種基于粒子濾波的改進型RAIM抗欺騙式干擾方法。該方法是通過1、組成2、得到ρn,和衛星的三維坐標;3、計算4、計算y(m);5、計算w(m);6、選取wmax;7計算8、計算最大可見星SLmax;9、計算判決門限γ;10、判斷存在欺騙衛星;11、估計干擾衛星的序號;12、若欺騙衛星標志F=1,去掉干擾,進行定位解算,若F≠1進行定位解算等步驟實現的。本發明應用于改進型RAIM抗欺騙式干擾領域。

權利要求書

權利要求書
1.  一種基于粒子濾波的改進型RAIM抗欺騙式干擾方法,其特征在于一種基于粒子濾波的改進型RAIM抗欺騙式干擾方法具體是按照以下步驟進行的:
步驟一、接收機狀態的估計值為表示接收機三維坐標的估計值,表示接收機時鐘偏差的估計值,在的鄰域內得到M個粒子,組成集合其中x(m)=(xU,m,yU,m,zU,m,δtU,m)表示第m個接收機狀態粒子,(xU,m,yU,m,zU,m)表示接收機的三維坐標,δtU,m表示接收機時鐘偏差,m=1,2....M;
步驟二、設當前可見衛星數為N,測量每一顆衛星與接收機的偽距,得到第n顆衛星與接收機的測量偽距ρn(n=1,2...N),以及衛星的三維坐標(xn,yn,zn);
步驟三、根據步驟一得到的第m個接收機狀態粒子x(m),及步驟二得到的第n顆衛星的三維坐標(xn,yn,zn),得到第n顆衛星與第m個粒子的計算偽距

其中,c代表光速;
步驟四、根據步驟二得到的第n顆衛星與接收機的測量偽距ρn(n=1,2...N),及步驟三得到的第n顆衛星與第m個粒子的計算偽距計算第m個粒子的觀測向量y(m)=[e1,m,...,en,m,...,eN,m]T,其中en,m表示第m個粒子與第n顆衛星的偽距殘差:

步驟五、根據步驟四得到的第m個粒子的觀測向量y(m),計算第m個粒子的未歸一化加權值w(m):
w(m)=1M(12πσ2)Nexp[-||y(m)||2σ2];]]>
其中,σ表示無噪聲條件下en,m的標準差,通常取5.9;
步驟六、根據步驟五得到的第m個粒子的未歸一化加權值w(m),選取最大的粒子加權值wmax:
wmax=max(w(m)),
最大的粒子加權值wmax分別與最大觀測向量ymax,最大接收機狀態粒子xmax,對應的最大粒子偏差dmax相對應,其中,
dmax=x^-xmax,]]>
其中表示接收機狀態的估計值;
步驟七、根據步驟六得到的最大觀測向量ymax,計算附加偽距的估計值
步驟八、根據步驟七得到的附加偽距的估計值計算最大可見星聯合斜率SLmax:
步驟九、根據步驟八得到的最大可見星聯合斜率SLmax,計算判決門限γ;
步驟十、根據步驟九得到的判決門限γ和步驟六得到的最大觀測向量ymax,若‖ymax‖≥γ則說明存在欺騙衛星,欺騙衛星標志F=1,若不存在則跳到步驟十二,欺騙衛星標志F=0;
步驟十一、則根據步驟六得到的最大觀測向量為ymax、步驟七得到的附加偽距的估計值和殘余矢量矩陣S,估計干擾衛星的序號
步驟十二、若欺騙衛星標志F=1,去掉步驟十一的估計干擾衛星的序號的干擾,然后進行定位解算,若欺騙衛星標志F≠1直接進行定位解算;即完成了一種基于粒子濾波的改進型RAIM抗欺騙式干擾方法。

2.  根據權利要求1所述一種基于粒子濾波的改進型RAIM抗欺騙式干擾方法,其特征在于:步驟七中根據步驟六得到的最大觀測向量ymax,計算附加偽距的估計值為:
b^=(STS)-1STymax,]]>
其中S=(I-G(GTG)-1GT),為殘余矢量矩陣,G代表衛星單位方向矢量矩陣,由下式得到:
G=111121......1N1,]]>
1n(n=1,2,...,N)是地心指向第n顆衛星的單位方向矢量,I為4×4的單位矩陣。

3.  根據權利要求1所述一種基于粒子濾波的改進型RAIM抗欺騙式干擾方法,其特征在于:步驟八中根據步驟七得到的附加偽距的估計值計算最大可見星聯合斜率SLmax為:
SLmax=maxn1,n2,...,nNs[||(dmax)sub1,2,3||||Ssubn1,n2,...,nNsb^subn1,n2,...,nNs||],]]>
其中,1≤n1<n2<...<nNs≤N,N代表可見衛星總數,Ns表示干擾衛星總數,n1,n2,...,nNs均為整數代表可見衛星的編號,表示dmax的前三個元素構成的子矩陣,表示S的n1,n2,...,nNs列構成的子矩陣,表示的n1,n2,...,nNs行構成的子矩陣。

4.  根據權利要求1所述一種基于粒子濾波的改進型RAIM抗欺騙式干擾方法,其特征在于:步驟九中根據步驟八得到的最大可見星聯合斜率SLmax,計算判決門限γ為:
γ=PLSLmax,]]>
其中PL為定位誤差保護門限。

5.  根據權利要求1所述一種基于粒子濾波的改進型RAIM抗欺騙式干擾方法,其特征在于:步驟十一中根據步驟六得到的最大觀測向量為ymax、步驟七得到的附加偽距的估計值和殘余矢量矩陣S,估計干擾衛星的序號為:
(s^1,s^2,...s^Ns)=argmaxn1,n2,...,nNs[||ymax&CenterDot;(Ssubn1,n2,...,nNsb^subn1,n2,...,nNs)||||ymax||||(Ssubn1,n2,...,nNsb^subn1,n2,...,nNs)||].]]>

6.  根據權利要求1所述一種基于粒子濾波的改進型RAIM抗欺騙式干擾方法,其特征在于:步驟十二中定位解算具體過程為:
去掉欺騙衛星后,假設剩余的衛星數目為M,設它們的編號為:s1,s2......,sM(1≤1s1<s2<...<sM≤N),接收機的坐標為(xu,yu,zu),編號為s1的衛星與接收機之間的測量偽距為則對該衛星存在如下的偽距方程:
ρs1=(xu-xs1)2+(yu-ys1)2+(zu-zs1)2+c×(ΔT-Δts1)]]>
其中,代表編號為s1的衛星的三維坐標,代表該衛星時鐘相對于GPS時系的偏差,c代表光速;ΔT為接收機時鐘相對GPS時系的偏差,令bu=c×ΔT,則
ρs1=(xu-xs1)2+(yu-ys1)2+(zu-zs1)2+bu-c×Δts1]]>
式中共有四個未知數,即接收機的三維坐標(xu,yu,zu)和時鐘偏差造成的偽距偏差bu;對另外M-1顆衛星列偽距方程,即得到M個偽距方程,求解出接收機的三維坐標(xu,yu,zu)和時鐘偏差造成的偽距偏差bu,得到接收機狀態。

關 鍵 詞:
一種 基于 粒子 濾波 改進型 RAIM 欺騙 干擾 方法
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:一種基于粒子濾波的改進型RAIM抗欺騙式干擾方法.pdf
鏈接地址:http://www.wwszu.club/p-6140560.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
鬼佬大哥大