地基区域增强系统的完好性监测算法

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雅宝题库解析：
卫星导航增强系统是确保卫星导航在民用航空等生命安全领域应用的核心。中国民航建成了GNSS区域完好性监视系统GRIMS（GNSS Regional Integrity Monitoring System），来增强GPS以满足在中国民航空域的应用需求。目前，GRIMS已具备中国区域GPS完好性监测功能，下一阶段，中国民航计划将其发展为地基区域增强系统。本文立足于GRIMS发展需求，针对系统主控站可行的完好性监测算法，包括电离层延迟的校正和完好性监测算法，星钟、星历误差校正和完好性监测算法进行研究。本文主要工作及创新包括：1、本文基于垂直电离层延迟空间分布各向异性假设，建立了垂直电离层延迟空间相关性模型。为了保证GRIMS在稀少监测站情况下仍能获得较为准确电离层延迟校正，本文对中国区域垂直电离层延迟的空间相关性进行了研究。研究基于垂直电离层延迟空间分布各向异性假设，建立了高斯模型的空间相关性变异函数。2、本文提出了引入Kriging方法的GRIMS主控站的电离层延迟区域差分校正和完好性监测算法。GRIMS由于监测站数目较少导致电离层延迟观测值稀疏，存在网格点电离层延迟校正不精确，校正值的置信限值过于保守等题目，本文提出在GRIMS主控站采用电离层格网方法。通过引入Kriging估计，在电离层平静状态下，Kriging方法在稀疏观测量情况下可以较距离加权法产生更准确的网格点垂直电离层延迟估计，同时Kriging方法产生的校正误差置信限值对误差包络更紧密。3、本文对GRIMS主控站可行的卫星星历、星钟误差的校正和完好性监测算法进行讨论。通过理论分析和仿真验证，表明GRIMS主控站可采用实验室现有的广域增强系统UDRE算法进行卫星星历、星钟误差的完好性监测。4、参与设计GRIMS主控站服务组件中算法模块的设计实现，包括多参考中一致性检验和综合处理模块。目前系统已正常运行，并实现了中国区域可见卫星的完好性监测功能。本研究为中国民航GPS地基区域完好性监测系统主控站提出了具体的误差监测方案，对系统的发展具有重要应用价值。