基于改进奇偶矢量的欺骗干扰检测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115902956A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211591781.7(22)申请日2022.12.12(71)申请人北京自动化控制设备研究所地址100074北京市丰台区云岗北里1号院3号楼(72)发明人王文博刘璞何伟高亚豪(51)Int.Cl.G01S19/21(2010.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称基于改进奇偶矢量的欺骗干扰检测方法(57)摘要本发明提供一种基于改进奇偶矢量的欺骗干扰检测方法，包括装订先验故障系数；在每一个定位解算周期，首先根据卫星信息和观测数据得到观测矩阵并进行最小二乘定位解算；对观测矩阵进行QR分解，并构造奇偶矢量进行RAIM检验，如检验未通过则进行改进奇偶矢量检验；对各无故障假设奇偶空间构造改进奇偶矢量，并分别进行故障检验；根据全部改进奇偶矢量的检验结果进行故障判决，当检验结构有效时，剔除故障信号进行重定位解算。该技术方案解决了多个异常观测量对奇偶矢量残差的耦合影响。CN115902956ACN115902956A权利要求书1/2页1.一种基于改进奇偶矢量的欺骗干扰检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：步骤一、配置先验故障系数β，表示假定的故障信号在全部卫星信号中的比例，并在各定位周期根据实际收到的卫星信号数量s和所述先验故障系数计算先验故障数sf；步骤二、获取当前定位周期可见卫星的位置信息和伪距观测量，得到伪距观测方程中的观测矩阵H；步骤三、对伪距观测方程中的观测矩阵H进行QR分解，并构造检验统计量进行卡方检验，若检验通过，则检验结束。输出定位状态及定位结果，若检验未通过，则转至步骤四；步骤四、根据先验故障数将伪距观测方程进行假设故障组和假设无故障组划分；步骤五、将假设故障组与假设无故障组分离，对假设无故障组构造检验统计量并分别进行卡方检验，根据检验结果输出相应的结果。2.根据权利要求1所述的一种基于改进奇偶矢量的欺骗干扰检测方法，其特征在于，所述对假设无故障组构造检验统计量并分别进行卡方检验，根据检验结果输出相应的结果，具体包括：若全部检验均未通过，则当前故障信号数量已超出检验能力范围，终止检验流程并上报定位异常；如仅一组检验通过，则该组假设正确，以该无故障假设分组进行定位解算并输出定位结果；如有超过一组检验通过，则对各组的检验统计量进行排序，以检验统计量最小的一组为无故障假设分组，进行定位解算并输出定位结果。3.根据权利要求1所述的一种基于改进奇偶矢量的欺骗干扰检测方法，其特征在于，先验故障系数β，β的取值范围为0.5＜β＜1。4.根据权利要求3所述的一种基于改进奇偶矢量的欺骗干扰检测方法，其特征在于，通过下式获取先验故障数：sf＝floor(s·β)。5.根据权利要求4所述的一种基于改进奇偶矢量的欺骗干扰检测方法，其特征在于，所述先验故障数sf不小于5。6.根据权利要求1或2所述的一种基于改进奇偶矢量的欺骗干扰检测方法，其特征在于，通过下式获取伪距观测方程：y＝Hx+ε+b其中，y为s×1阶伪距残差矢量，s为可见卫星数；x为4×1阶状态参数矢量，包括3个位置改正参数和1个接收机钟差改正参数；H为n×4阶观测矩阵；ε为s×1阶观测噪声矢量，各卫星的观测噪声服从相互独立的正态分布b为s×1阶伪距偏差矢量，当无故障时b为零矢量；通过下式对伪距观测方程中的观测矩阵H进行QR分解：H＝QR其中，Q为s×s正交矩阵，R为s×4阶矩阵。7.根据权利要求6所述的一种基于改进奇偶矢量的欺骗干扰检测方法，其特征在于，通过下述方式构造检验统计量，具体包括：1)根据观测矩阵的QR分解结果，对观测方程做如下变换：将观测矩阵左右两边同时左乘正交矩阵Q的转置矩阵QT，得到2CN115902956A权利要求书2/2页QTy＝QT(Hx+ε+b)＝QTQRx+QT(ε+b)＝Rx+QT(ε+b)其中，令矩阵QT和R分别表示为则有TT其中，Qx为Q的前4行，Qp为Q的其余(n‑4)行，Rx为R的前4行；2)根据观测方程变换结果构造奇偶矢量p；3)根据奇偶矢量p构造检验统计量TS。8.根据权利要求7所述的一种基于改进奇偶矢量的欺骗干扰检测方法，其特征在于，通过下式构造奇偶矢量p：p＝Qpy＝Qp(ε+b)。9.根据权利要求7或8所述的一种基于改进奇偶矢量的欺骗干扰检测方法，其特征在于，通过下式根据奇偶矢量p构造检验统计量TS：T2Ts＝pp/σ。10.根据权利要求6所述的一种基于改进奇偶矢量的欺骗干扰检测方法，其特征在于，通过下式根据先验故障数将伪距观测方程进行假设故障组和假设无故障组划分：其中，下角标A表示假设故障组，A＝sf，下角标B表示假设无故障组，当假设正确时bB＝0，即故障信号均在假设故障bA中；当假