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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
卫星导航系统应用于民用航空可大幅提升飞行安全性和运行效率。然而，将卫星导航系统应用于民用航空，必须首先满足严格的精度、完好性、连续性和可用性需求。现有卫星导航系统的增强系统，如地基增强系统和星基增强系统，使用差分技术提高卫星导航精度，并通过完好性监测技术满足不同飞行阶段的完好性、连续性和可用性需求。在卫星导航增强系统中，所使用的载波平滑滤波的技术受到电离层误差的影响，产生一定的残差；误差包络过程中假设的零均值高斯分布误差模型在实际中并不完全正确，产生完好性风险；故障检测中对测试统计量的估计过于保守，损失了系统连续性。因此必须研究新技术突破以上原因导致卫星导航增强系统性能受限难题。未来卫星导航系统均包含多个民用导航频率。通过使用多个导航频率上的观测量可以消除目前卫星导航系统最大的误差——电离层误差。另一方面，多频观测量的应用为误差包络和故障检测带来更多的观测样本，提高了包络和检测算法的有效性，从而提高系统性能。针对上述题目，本文以地基增强系统为基础，研究了利用多频卫星导航系统观测量的平滑滤波、误差包络和故障检测技术，本文主要工作内容和创新点如下：1、提出了利用双频观测量的级联载波平滑滤波方法，可消除电离层对平滑滤波的不利影响，并降低滤波残差。该方法在现有双频载波平滑滤波的基础上引入预滤波器，构成级联结构，可同时消除电离层时间梯度产生的滤波残差和电离层空间梯度产生的差分校正残差，并且降低了滤波残差中的噪声。2、建立了基于双频观测量的误差包络模型。以现有误差包络方法为基础，基于双频观测量和级联载波平滑滤波技术，分析了统计不确定性对误差包络模型的影响，仿真表明双频观测量的使用使误差包络模型降低约10%。3、改进了现有基于统计推断的误差包络方法，建立了放大因子与完好性风险的函数关系，引入Bootstrap方法对真实误差尾部概率的分布进行估计，解决了现有误差包络方法由于样本数量有限导致的放大因子置信度低的题目。4、提出了基于极值理论的误差包络方法，解决了现有包络方法模型不准确的题目。该方法不考虑误差的真实分布，直接进行大分位数估计，分析了样本空间和阈值选择对大分位数估计的影响并给出了选择方法，分析表明极值理论和统计推断得出的误差包络比较接近，但基于极值理论的计算结果置信度高于统计推断的结论。5、提出基于混合高斯分布假设的故障检测方法，降低了传统检测方法的保守性。建立了故障检测算法统计检测量的混合高斯分布模型，兼顾了统计检测量概率分布的紧核和厚尾分布特性，降低了最小可检测误差，使故障检测的完好性风险降低一个数量级。 |
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发表于 2024-2-19 23:30:15
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