本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，尤其涉及一種基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星方法和裝置。
背景技術(shù)：
：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GlobalNavigationSatelliteSystem，簡稱：GNSS)通過衛(wèi)星系統(tǒng)為用戶提供高精度的導(dǎo)航服務(wù)。隨著民用航空使用GNSS的精密導(dǎo)航進入快速發(fā)展和應(yīng)用階段，民用航空對于導(dǎo)航精度和完好性等性能的要求的逐漸提高，GNSS除了包括核心導(dǎo)航衛(wèi)星星座之外，還包括衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng)。其中，衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng)是為提升民航運行的完好性，滿足民航應(yīng)用安全需求而產(chǎn)生的衛(wèi)星導(dǎo)航增強技術(shù)的具體實現(xiàn)。地基增強系統(tǒng)(Ground-BasedAugmentationSystems，簡稱：GBAS)是衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng)的一種，GBAS通過導(dǎo)航星座內(nèi)的衛(wèi)星實現(xiàn)導(dǎo)航定位，GBAS對GNSS進行差分校正和完好性監(jiān)測，以提供安裝機場周邊大約23海里半徑范圍內(nèi)的導(dǎo)航和精密進近服務(wù)。現(xiàn)有技術(shù)中，由于單頻單星座GBAS會產(chǎn)生的差分殘余電離層誤差，實際應(yīng)用中多使用多頻多星座GBAS進行導(dǎo)航定位，即，使用多個星座中不同頻率上的多個衛(wèi)星共同實現(xiàn)導(dǎo)航定位，使得GBAS導(dǎo)航定位時衛(wèi)星的數(shù)目增多，改善了GBAS的星座結(jié)構(gòu)，提高了GBAS的性能。采用現(xiàn)有技術(shù)，當多頻多星座GBAS內(nèi)衛(wèi)星達到一定數(shù)目后，GBAS性能不會繼續(xù)改善，反而會引入更大的非標稱對流層誤差，降低了定位精度。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供基于非標稱對流層誤差的多星座地基增強系統(tǒng)(Ground-BasedAugmentationSystems，簡稱：GBAS)選星方法和裝置，通過確定GBAS中一定的衛(wèi)星數(shù)目，降低了GBAS中的非標稱對流層誤差，從而提高了定位精度。本發(fā)明提供一種基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星方法，包括：獲取第一衛(wèi)星子集，所述第一衛(wèi)星子集包括所述GBAS可見的N顆衛(wèi)星，所述N為大于1的整數(shù)；根據(jù)第一參數(shù)和第二參數(shù)確定第二衛(wèi)星子集中衛(wèi)星的個數(shù)M，所述第一參數(shù)為包絡(luò)標稱對流層下定位域誤差的垂直保護級，所述第二參數(shù)為包絡(luò)非標稱對流層誤差的垂直保護級，所述M為大于等于1的整數(shù)，且所述M小于等于所述N；根據(jù)所述第一衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星的非標稱對流層誤差對所述第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入所述第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集；根據(jù)所述第二衛(wèi)星子集和所述第三衛(wèi)星子集獲取目標衛(wèi)星子集，所述目標衛(wèi)星子集中包含M個衛(wèi)星，其中，M-1個衛(wèi)星與所述第二衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星相同和1個衛(wèi)星與所述第三衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星相同，所述目標衛(wèi)星子集為垂直保護級VPL最大的衛(wèi)星子集。在本發(fā)明一實施例中，所述根據(jù)所述第一衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星的非標稱對流層誤差對所述第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入所述第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集，包括：獲取所述第一衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星的包絡(luò)非標稱對流層誤差的膨脹Sigma值，并將所述第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星根據(jù)所述膨脹Sigma值由小到大進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入所述第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集。在本發(fā)明一實施例中，所述獲取所述第一衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星的包絡(luò)非標稱對流層誤差的膨脹Sigma值，并將所述第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星根據(jù)所述膨脹Sigma值由小到大進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入所述第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集，包括：獲取所述第一衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星的包絡(luò)非標稱對流層誤差μi，其中，μi＝TCnon-trop＝TCa-TCg，TCa為機載端的對流層延遲，TCg為地面站的對流層延遲；獲取所述μi的估計值其中獲取所述μi的膨脹Sigma值σnon-nom-trop，其中Kffmd是無故障漏檢倍數(shù)，N為所述第一子集中衛(wèi)星數(shù)目，θ為衛(wèi)星的高度角；根據(jù)所述σnon-nom-trop對所述第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星由小到大進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入所述第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集。在本發(fā)明一實施例中，所述根據(jù)第一參數(shù)和第二參數(shù)確定第二衛(wèi)星子集中衛(wèi)星的個數(shù)M，包括：獲取所述第一衛(wèi)星子集的VPL記為VPLnon-total；去掉所述第一衛(wèi)星子集中k顆衛(wèi)星后，所述k為大于零的整數(shù)，且所述k小于所述N，再次獲取所述第一衛(wèi)星子集的VPL記為VPLnon，并獲取所述第一衛(wèi)星子集去掉的k顆衛(wèi)星的VPL增量ΔVPLk，ΔVPLk＝VPLnon,k-VPLnon-total，其中，I為參與獲取所述VPL的衛(wèi)星數(shù)目，Kffmd是無故障漏檢倍數(shù)，Sv，i是第i顆衛(wèi)星的幾何矩陣的垂直分量，σi是第i顆衛(wèi)星的誤差源標準差；確定使所述ΔVPLk最小時k的取值；改變所述第一衛(wèi)星子集中衛(wèi)星數(shù)目，從k顆開始增加j顆衛(wèi)星，并獲取增加j顆衛(wèi)星之后的所述第一參數(shù)的降幅與所述第二參數(shù)的增幅，所述第一參數(shù)的降幅表示為ΔVPLnon,j＝VPLnon-before,j-VPLnon-after,j，所述第二參數(shù)的增幅表示為ΔVPLbias,j，ΔVPLbias,j＝VPLbias-before,j-VPLbias-after,j，其中，具體地，I為參與獲取所述VPL的衛(wèi)星數(shù)目，Sv，i是第i顆衛(wèi)星的幾何矩陣的垂直分量，μi是第i顆衛(wèi)星的包絡(luò)非標稱對流層誤差，j為增加的衛(wèi)星數(shù)目，所述j為整數(shù)，且j＝1…(N-k)，N為所述第一子集中衛(wèi)星數(shù)目。VPLnon-before,j和VPLbias-before,j為增加k顆衛(wèi)星之前的所述第一參數(shù)的降幅和所述第二參數(shù)的增幅，VPLnon-after,j和VPLbias-after,j為增加k顆衛(wèi)星之后的所述第一參數(shù)的降幅和所述第二參數(shù)的增幅；確定所述第一參數(shù)降幅和所述第二參數(shù)增幅之差最小時，所述第二衛(wèi)星子集中衛(wèi)星的個數(shù)M，其中，M＝k+j。在本發(fā)明一實施例中，所述獲取目標衛(wèi)星子集，所述目標衛(wèi)星子集中包括M-1個所述第二衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星和1個所述第三衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星，包括：獲取所述第二衛(wèi)星子集初始的VPL值記為VPLideal1-original，選取所述第三衛(wèi)星子集中的第m顆衛(wèi)星，從第二衛(wèi)星子集中的最后一顆衛(wèi)星開始，依次替換第二衛(wèi)星子集中的第n顆衛(wèi)星，其中n＝1…M，并獲取替換之后的VPL，記為VPLideal1,m,n；獲取替換前后的VPL變化值ΔVPLchanged,m,n，并找出使得所述ΔVPLchanged,m,n最大時的衛(wèi)星，進而將該衛(wèi)星與所述第三衛(wèi)星子集中的第m顆衛(wèi)星交換位置；若M個ΔVPLchanged,m,n都為負值，則不交換位置，其中，ΔVPLchanged,m,n＝VPLideal1-original-VPLideal1,m,n；將所述VPL最大時的M-1個所述第二衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星和1個所述第三衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星組成所述目標衛(wèi)星子集，所述目標衛(wèi)星子集為包括M個衛(wèi)星時垂直保護級VPL最大的衛(wèi)星子集。本發(fā)明提供一種基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星裝置，包括：獲取模塊，所述獲取模塊用于獲取第一衛(wèi)星子集，所述第一衛(wèi)星子集包括所述GBAS可見的N顆衛(wèi)星，所述N為大于1的整數(shù)；處理模塊，所述處理模塊用于根據(jù)第一參數(shù)和第二參數(shù)確定第二衛(wèi)星子集中衛(wèi)星的個數(shù)M，所述第一參數(shù)為包絡(luò)標稱對流層下定位域誤差的垂直保護級，所述第二參數(shù)為包絡(luò)非標稱對流層誤差的垂直保護級，所述M為大于等于1的整數(shù)，且所述M小于等于所述N；排序模塊，所述排序模塊用于根據(jù)所述第一衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星的非標稱對流層誤差對所述第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入所述第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集；選擇模塊，所述選擇模塊用于根據(jù)所述第二衛(wèi)星子集和所述第三衛(wèi)星子集獲取目標衛(wèi)星子集，所述目標衛(wèi)星子集中包含M個衛(wèi)星，其中，M-1個衛(wèi)星與所述第二衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星相同和1個衛(wèi)星與所述第三衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星相同，所述目標衛(wèi)星子集為垂直保護級VPL最大的衛(wèi)星子集。在本發(fā)明一實施例中，所述排序模塊具體用于獲取所述第一衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星的包絡(luò)非標稱對流層誤差的膨脹Sigma值，并將所述第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星根據(jù)所述膨脹Sigma值由小到大進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入所述第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集。在本發(fā)明一實施例中，所述排序模塊具體用于，獲取所述第一衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星的包絡(luò)非標稱對流層誤差μi，其中，μi＝TCnon-trop＝TCa-TCg，TCa為機載端的對流層延遲，TCg為地面站的對流層延遲；獲取所述μi的估計值其中獲取所述μi的膨脹Sigma值σnon-nom-trop，其中Kffmd是無故障漏檢倍數(shù)，N為所述第一子集中衛(wèi)星數(shù)目，θ為衛(wèi)星的高度角；根據(jù)所述σnon-nom-trop對所述第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星由小到大進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入所述第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集。在本發(fā)明一實施例中，所述處理模塊具體用于，獲取所述第一衛(wèi)星子集的VPL記為VPLnon-total；去掉所述第一衛(wèi)星子集中k顆衛(wèi)星后，所述k為大于零的整數(shù)，且所述k小于所述N，再次獲取所述第一衛(wèi)星子集的VPL記為VPLnon，并獲取所述第一衛(wèi)星子集去掉的k顆衛(wèi)星的VPL增量ΔVPLk，ΔVPLk＝VPLnon,k-VPLnon-total，其中，I為參與獲取所述VPL的衛(wèi)星數(shù)目，Kffmd是無故障漏檢倍數(shù)，Sv，i是第i顆衛(wèi)星的幾何矩陣的垂直分量，σi是第i顆衛(wèi)星的誤差源標準差；確定使所述ΔVPLk最小時k的取值；改變所述第一衛(wèi)星子集中衛(wèi)星數(shù)目，從k顆開始增加j顆衛(wèi)星，并獲取增加j顆衛(wèi)星之后的所述第一參數(shù)的降幅與所述第二參數(shù)的增幅，所述第一參數(shù)的降幅表示為ΔVPLnon,j＝VPLnon-before,j-VPLnon-after,j，所述第二參數(shù)的增幅表示為ΔVPLbias,j，ΔVPLbias,j＝VPLbias-before,j-VPLbias-after,j，其中，具體地，I為參與獲取所述VPL的衛(wèi)星數(shù)目，Sv，i是第i顆衛(wèi)星的幾何矩陣的垂直分量，μi是第i顆衛(wèi)星的包絡(luò)非標稱對流層誤差，j為增加的衛(wèi)星數(shù)目，所述j為整數(shù)，且j＝1…(N-k)，N為所述第一子集中衛(wèi)星數(shù)目。VPLnon-before,j和VPLbias-before,j為增加k顆衛(wèi)星之前的所述第一參數(shù)的降幅和所述第二參數(shù)的增幅，VPLnon-after,j和VPLbias-after,j為增加k顆衛(wèi)星之后的所述第一參數(shù)的降幅和所述第二參數(shù)的增幅；確定所述第一參數(shù)降幅和所述第二參數(shù)增幅之差最小時，所述第二衛(wèi)星子集中衛(wèi)星的個數(shù)M，其中，M＝k+j。在本發(fā)明一實施例中，所述選擇模塊具體用于，獲取所述第二衛(wèi)星子集初始的VPL值記為VPLideal1-original，選取所述第三衛(wèi)星子集中的第m顆衛(wèi)星，從第二衛(wèi)星子集中的最后一顆衛(wèi)星開始，依次替換第二衛(wèi)星子集中的第n顆衛(wèi)星，其中n＝1…M，并獲取替換之后的VPL，記為VPLideal1,m,n；獲取替換前后的VPL變化值ΔVPLchanged,m,n，并找出使得所述ΔVPLchanged,m,n最大時的衛(wèi)星，進而將該衛(wèi)星與所述第三衛(wèi)星子集中的第m顆衛(wèi)星交換位置；若M個ΔVPLchanged,m,n都為負值，則不交換位置，其中，ΔVPLchanged,m,n＝VPLideal1-original-VPLideal1,m,n；將所述VPL最大時的M-1個所述第二衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星和1個所述第三衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星組成所述目標衛(wèi)星子集，所述目標衛(wèi)星子集為包括M個衛(wèi)星時垂直保護級VPL最大的衛(wèi)星子集。本發(fā)明提供一種基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星方法和裝置，包括：獲取第一衛(wèi)星子集；根據(jù)第一參數(shù)和第二參數(shù)確定第二衛(wèi)星子集中衛(wèi)星的個數(shù)，第一參數(shù)為包絡(luò)標稱對流層下定位域誤差的垂直保護級，第二參數(shù)為包絡(luò)非標稱對流層誤差的垂直保護級；根據(jù)第一衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星的非標稱對流層誤差對第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入第二衛(wèi)星子集，將后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集；根據(jù)第二衛(wèi)星子集和第三衛(wèi)星子集獲取目標衛(wèi)星子集，目標衛(wèi)星子集為垂直保護級VPL最大的衛(wèi)星子集。本發(fā)明提供的基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星方法和裝置，通過確定GBAS中一定的衛(wèi)星數(shù)目，降低了GBAS中的非標稱對流層誤差，從而提高了定位精度。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星方法實施例一的流程示意圖；圖2為本發(fā)明基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星方法實施例二的流程示意圖；圖3為本發(fā)明基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星方法實施例三的流程示意圖；圖4為本發(fā)明基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星方法實施例四的流程示意圖；圖5為本發(fā)明基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實施例例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。下面以具體地實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。下面這幾個具體的實施例可以相互結(jié)合，對于相同或相似的概念或過程可能在某些實施例不再贅述。圖1為本發(fā)明基于非標稱對流層誤差的多星座地基增強系統(tǒng)(Ground-BasedAugmentationSystems，簡稱：GBAS)選星方法實施例一的流程示意圖。如圖1所示，本實施例基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星方法包括如下步驟：S101：獲取第一衛(wèi)星子集，第一衛(wèi)星子集包括GBAS可見的N顆衛(wèi)星，N為大于1的整數(shù)。具體地，GBAS可見的衛(wèi)星包括多個星座中的衛(wèi)星。首先，GBAS接收導(dǎo)航衛(wèi)星的電文、星歷、飛機的信息和地面站的信息。隨后，根據(jù)已知的參考站坐標解算其在地固地心直角坐標系(Earth-Centered，Earth-Fixed，簡稱：ECEF)坐標系下的坐標，根據(jù)ECEF解算出飛機在ECEF下的坐標，并計算出不同時刻可見衛(wèi)星數(shù)、可見衛(wèi)星高度角和衛(wèi)星在ECEF下的坐標?？蛇x地，S101還包括：存儲第一衛(wèi)星子集中所有衛(wèi)星的電文、星歷、飛機的信息和地面站的信息。S102：根據(jù)第一參數(shù)和第二參數(shù)確定第二衛(wèi)星子集中衛(wèi)星的個數(shù)M，第一參數(shù)為包絡(luò)標稱對流層下定位域誤差的垂直保護級，第二參數(shù)為包絡(luò)非標稱對流層誤差的垂直保護級，M為大于等于1的整數(shù)，且M小于等于N。具體地，由于GBAS內(nèi)衛(wèi)星達到一定數(shù)目后，GBAS性能不會繼續(xù)改善，反而會引入更大的非標稱對流層誤差，因此，在S102中，確定第二衛(wèi)星子集中衛(wèi)星的個數(shù)M，以降低第二衛(wèi)星子集的非標稱對流層誤差，其中，第二衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星均從第一衛(wèi)星子集中選擇，具體選擇方式見S103。第一參數(shù)為包絡(luò)標稱對流層下定位域誤差的垂直保護級，記為VPLnon，并通過獲取VPLnon。公式1中，I為參與獲取VPL的衛(wèi)星數(shù)目，Kffmd是無故障漏檢倍數(shù)，Sv，i是第i顆衛(wèi)星幾何矩陣的垂直分量，σi是誤差源標準差。第二參數(shù)為包絡(luò)非標稱對流層誤差的垂直保護級，記為VPLbias，并通過獲取VPLbias。公式2中，I為參與獲取VPL的衛(wèi)星數(shù)目，Kffmd是無故障漏檢倍數(shù)，Sv，i是第i顆衛(wèi)星幾何矩陣的垂直分量，μi是第i顆衛(wèi)星的包絡(luò)非標稱對流層誤差?？蛇x地，圖3為本發(fā)明基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星方法實施例三的流程示意圖。如圖3所示，圖3為S102一種可能的實現(xiàn)方式，包括：S301：獲取第一衛(wèi)星子集的VPLnon記為VPLnon-total。S302：去掉第一衛(wèi)星子集中k顆衛(wèi)星后，k為大于零的整數(shù)，且k小于N，再次獲取第一衛(wèi)星子集的VPL記為VPLnon，k，并獲取第一衛(wèi)星子集去掉的k顆衛(wèi)星的VPLnon的增量記為ΔVPLk，ΔVPLk＝VPLnon,k-VPLnon-total，其中，S303中的ΔVPLnon,j由上述公式計算，其中j僅為表示第二參數(shù)增幅時所用參數(shù)，并無實際計算意義，I為參與獲取VPL的衛(wèi)星數(shù)目，Kffmd是無故障漏檢倍數(shù)，Sv，i是第i顆衛(wèi)星幾何矩陣的垂直分量，σi是誤差源標準差。S303：確定使ΔVPLk最小時k的取值。S304：改變第一衛(wèi)星子集中衛(wèi)星數(shù)目，從k顆開始增加j顆衛(wèi)星，并獲取增加j顆衛(wèi)星之后的第一參數(shù)的降幅與第二參數(shù)的增幅，第一參數(shù)的降幅表示為ΔVPLnon,j，并通過ΔVPLnon,j＝VPLnon-before,j-VPLnon-after,j——公式3計算，第二參數(shù)的增幅表示為ΔVPLbias,j，并通過ΔVPLbias,j＝VPLbias-before,j-VPLbias-after,j——公式4計算，其中，由上述公式計算，其中j僅為表示第二參數(shù)增幅時所用參數(shù)，并無實際計算意義，具體地，I為參與獲取VPL的衛(wèi)星數(shù)目，Sv，i是第i顆衛(wèi)星幾何矩陣的垂直分量，μi是第i顆衛(wèi)星的包絡(luò)非標稱對流層誤差，j為增加的衛(wèi)星數(shù)目，j為整數(shù)，且j＝1…(N-k)，N為第一子集中衛(wèi)星數(shù)目。VPLnon-before,j和VPLbias-before,j為增加k顆衛(wèi)星之前的第一參數(shù)的降幅和第二參數(shù)的增幅，VPLnon-after,j和VPLbias-after,j為增加k顆衛(wèi)星之后的第一參數(shù)的降幅和第二參數(shù)的增幅。S305：確定第一參數(shù)降幅和第二參數(shù)增幅之差最小時，第二衛(wèi)星子集中衛(wèi)星的個數(shù)M，其中，M＝k+j。即確定S304中ΔVPLnon,j和ΔVPLbias,j之差最小時，將j和k相加，得到第二衛(wèi)星子集中衛(wèi)星的個數(shù)M。S103：根據(jù)第一衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星的非標稱對流層誤差對第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集。具體地，由于包絡(luò)非標稱對流層誤差膨脹的Sigma值越大，VPL增量越大，本步驟S103中，為了保持GBAS的完好性，需要在GBAS中剔除上述Sigma值較大的衛(wèi)星。因此，S103一種可能的實現(xiàn)方式為：獲取所述第一衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星的包絡(luò)非標稱對流層誤差的膨脹Sigma值，并將所述第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星根據(jù)所述膨脹Sigma值由小到大進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入所述第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集。例如，圖2為本發(fā)明基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星方法實施例二的流程示意圖。如圖2所示的實施例為S103一種實施例，如圖2所示，S103包括：S201：獲取第一衛(wèi)星子集的包絡(luò)非標稱對流層誤差μi，其中，μi＝TCnon-trop＝TCa-TCg，TCa為機載端的對流層延遲，TCg為地面站的對流層延遲。具體地，通過μi＝TCnon-trop＝TCa-TCg——公式5計算第一衛(wèi)星子集的包絡(luò)非標稱對流層誤差μi。其中，TCa和TCg通過對流層模型計算。S202：獲取μi的估計值其中，具體地，根據(jù)分段線性偏差法解算包絡(luò)非標稱對流層誤差的估計值其中，用到如下公式：S203：獲取μi的膨脹Sigma值σnon-nom-trop，其中Kffmd是無故障漏檢倍數(shù)，N為第一子集中衛(wèi)星數(shù)目。具體地，通過計算μi的膨脹Sigma值σnon-nom-trop。S204：根據(jù)σnon-nom-trop對第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星由小到大進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集。具體地，將第一衛(wèi)星子集中的所有衛(wèi)星根據(jù)每顆衛(wèi)星的μi的膨脹Sigma值σnon-nom-trop按由小到大的升序排列，根據(jù)S102中確定的第二衛(wèi)星子集中衛(wèi)星的個數(shù)M，將前M顆衛(wèi)星放入第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集。S104：根據(jù)第二衛(wèi)星子集和第三衛(wèi)星子集獲取目標衛(wèi)星子集，目標衛(wèi)星子集中包含M個衛(wèi)星，其中，M-1衛(wèi)星與第二衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星相同和1個衛(wèi)星與第三衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星相同，目標衛(wèi)星子集為垂直保護級VPL最大的衛(wèi)星子集。具體地，為了根據(jù)第二衛(wèi)星子集得到VPL最大的目標衛(wèi)星子集，將第三衛(wèi)星子集中的最后一顆衛(wèi)星開始，用第三衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星依次替換第二衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星，選出使得第二衛(wèi)星子集替換衛(wèi)星后VPL最大時的目標子集，當?shù)谌l(wèi)星子集中的最后一顆衛(wèi)星替換第二衛(wèi)星子集中的第一顆衛(wèi)星后，且沒有發(fā)現(xiàn)使VPL更大的衛(wèi)星子集后，用最終的目標衛(wèi)星子集計算VPL。例如，圖4為本發(fā)明基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星方法實施例四的流程示意圖。如圖4所示的流程為S104一種可能的實現(xiàn)方式，如圖4所示，本實施例中S104包括：S401：選取第三衛(wèi)星子集中的第m顆衛(wèi)星，從第二衛(wèi)星子集中的最后一顆衛(wèi)星開始，依次替換第二衛(wèi)星子集中的第n顆衛(wèi)星，其中n＝1…M，并獲取替換之后的VPL，記為VPLideal1,m,n。S402：獲取替換前后的VPL變化值ΔVPLchanged,m,n，并找出使得ΔVPLchanged,m,n最大時的衛(wèi)星，進而將該衛(wèi)星與第三衛(wèi)星子集中的第m顆衛(wèi)星交換位置；若M個ΔVPLchanged,m,n都為負值，則不交換位置，其中，ΔVPLchanged,m,n＝VPLideal1-original-VPLideal1,m,n——公式8其中，VPLideal1-original為最初第二衛(wèi)星子集的VPL值。例如：假設(shè)第二衛(wèi)星子集中包括5顆衛(wèi)星，記為{1，2，3，4，5}，第三衛(wèi)星子集中包括4顆衛(wèi)星，記為{6，7，8，9}，則計算最初第二衛(wèi)星子集的{1，2，3，4，5}的VPL值記為VPLideal1-original，隨后將第三衛(wèi)星子集中的{6，7，8，9}依次替換第二衛(wèi)星子集中的{5}、{4}、{3}、{2}和{1}，計算替換后的第二衛(wèi)星子集的VPL值，記為VPLideal1,m,n。獲取替換前后的VPL變化值ΔVPLchanged,m,n，并找出使得ΔVPLchanged,m,n最大時的衛(wèi)星。S403：將VPL最大時的M-1個第二衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星和1個第三衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星組成目標衛(wèi)星子集，目標衛(wèi)星子集為包括M個衛(wèi)星時垂直保護級VPL最大的衛(wèi)星子集。本實施例提供一種基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星方法，包括：獲取第一衛(wèi)星子集；根據(jù)第一參數(shù)和第二參數(shù)確定第二衛(wèi)星子集中衛(wèi)星的個數(shù)，第一參數(shù)為包絡(luò)標稱對流層下定位域誤差的垂直保護級，第二參數(shù)為包絡(luò)非標稱對流層誤差的垂直保護級；根據(jù)第一衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星的非標稱對流層誤差對第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入第二衛(wèi)星子集，將后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集；根據(jù)第二衛(wèi)星子集和第三衛(wèi)星子集獲取目標衛(wèi)星子集，目標衛(wèi)星子集為垂直保護級VPL最大的衛(wèi)星子集。本實施例提供的基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星方法，通過確定GBAS中一定的衛(wèi)星數(shù)目，降低了GBAS中的非標稱對流層誤差，從而提高了定位精度。可選地，在上述各實施例中，得到VPL最大的目標衛(wèi)星子集后，還包括：評估GBAS的完好性。具體地，評估GBAS的完好性包括如下步驟：S501：獲取S104中得到的目標衛(wèi)星子集，并獲取S101中得到的第一衛(wèi)星子集中所有衛(wèi)星的電文、星歷、飛機的信息和地面站的信息。S502：獲取目標衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星膨脹的電離層誤差標準差。S503：獲取目標衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星膨脹的誤差源標準差。具體地，S502和S503中的參數(shù)由如下步驟獲?。篠601：接收地面子系統(tǒng)傳輸?shù)恼凵洳粶蚀_度和電文中的對流層高度接收h0。S602：根據(jù)飛機和參考站的位置，獲取飛機在GBAS參考點上的高度S603：根據(jù)衛(wèi)星、飛機和參考站的坐標，獲取衛(wèi)星的高度角θi。S604：通過表1所示的參數(shù)和公式9獲取偽距域校正誤差標準差σgnd,i。表1其中，M為參考接收機數(shù)目，a0、a1、a2和θ0之間的對應(yīng)關(guān)系如表1所示。S605：獲取機載誤差標準差σair,i。具體地，其中，不同性能的用戶接收機對應(yīng)的參數(shù)如表2所示：表2類型θ0(度)a0(米)a1(米)A19.60.160.23B27.70.07410.18S606：獲取對流層誤差標準差σtropo,i，具體地，S607：獲取電離層誤差標準差，具體地，σiono,i＝Fpp×σvig×(xair+2τvair)——公式12其中，F(xiàn)pp表示誤差從垂直到傾斜方向的轉(zhuǎn)換因子，σvig表示垂直電離層梯度，一般設(shè)定為4mm/km，Re表示地球半徑，hI表示電離層高度，一般約為350km，θi表示衛(wèi)星的高度角，τ表示濾波時間，vair表示飛機的水平速度，2τvair表示在一個濾波間隔內(nèi)，飛機穿過電離層梯度時，電離層梯度引起的碼載波誤差。倍數(shù)2是因為梯度對偽距和載波相位測量值的影響是相反方向。S608：根據(jù)S203獲取μi的膨脹Sigma值σnon-nom-trop，其中，σiono-inflated,i＝Fpp,i×σvig-inflated,i×(xair+2τvair)——公式14S609：獲取誤差源標準差，其中，H0狀態(tài)下：H1狀態(tài)下：其中，σi表示誤差源標準差，σgnd,i、σair,i、σtropo,i和σiono,i分別對應(yīng)為偽距域校正誤差標準差、機載誤差標準差、對流層誤差標準差和電離層誤差標準差，其中M表示參考接收機數(shù)目。S610：獲取膨脹的誤差源標準差，其中，H0狀態(tài)下：H1狀態(tài)下：S504：獲取機載端的VPL。具體地，通過VPL＝max(VPLH0,VPLH1)——公式20其中，GBAS進近服務(wù)類型GASTC下：Dv＝0；GBAS進近服務(wù)類型GASTD下：Dv為30秒濾波定位解算與100秒濾波定位解差值的垂向分量Bi，其中，乘積因子Kffmd和Kmd被設(shè)為6.673和3.7，kB表示站配置參數(shù)，在5和6之間，一般設(shè)定為5.6，M為接收機數(shù)目。S505：比較目標衛(wèi)星子集的VPL和告警限VPL。若目標衛(wèi)星子集的VPL小于垂直告警限VPL，則系統(tǒng)正常運行，若目標衛(wèi)星子集的VPL大于垂直告警限VPL，則系統(tǒng)報警。圖5為本發(fā)明基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實施例基于非標稱對流層誤差的多星座GBAS選星裝置包括：獲取模塊501、處理模塊502、排序模塊503和選擇模塊504。其中，獲取模塊501用于獲取第一衛(wèi)星子集，第一衛(wèi)星子集包括GBAS可見的N顆衛(wèi)星，N為大于1的整數(shù)。處理模塊502用于根據(jù)第一參數(shù)和第二參數(shù)確定第二衛(wèi)星子集中衛(wèi)星的個數(shù)M，第一參數(shù)為包絡(luò)標稱對流層下定位域誤差的垂直保護級，第二參數(shù)為包絡(luò)非標稱對流層誤差的垂直保護級，M為大于等于1的整數(shù)，且M小于等于N。排序模塊503用于根據(jù)第一衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星的非標稱對流層誤差對第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集。選擇模塊504用于根據(jù)第二衛(wèi)星子集和第三衛(wèi)星子集獲取目標衛(wèi)星子集，目標衛(wèi)星子集中包含M個衛(wèi)星，其中，M-1衛(wèi)星與第二衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星相同和1個衛(wèi)星與第三衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星相同，目標衛(wèi)星子集為垂直保護級VPL最大的衛(wèi)星子集。本實施例的裝置對應(yīng)地可用于執(zhí)行圖1所示方法實施例的技術(shù)方案，其實現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。可選地，在上述實施例中，排序模塊503具體用于獲取第一衛(wèi)星子集中每顆衛(wèi)星的包絡(luò)非標稱對流層誤差的膨脹Sigma值，并將第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星根據(jù)膨脹Sigma值由小到大進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集。進一步地，排序模塊503具體用于獲取第一衛(wèi)星子集的包絡(luò)非標稱對流層誤差μi，其中，μi＝TCnon-trop＝TCa-TCg，TCa為機載端的對流層延遲，TCg為地面站的對流層延遲；獲取μi的估計值其中獲取μi的膨脹Sigma值σnon-nom-trop，其中Kffmd是無故障漏檢倍數(shù)，N為第一子集中衛(wèi)星數(shù)目；根據(jù)σnon-nom-trop對第一衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星由小到大進行排序，將前M顆衛(wèi)星放入第二衛(wèi)星子集，后N-M顆衛(wèi)星放入第三衛(wèi)星子集。本實施例的裝置對應(yīng)地可用于執(zhí)行圖2所示方法實施例的技術(shù)方案，其實現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述?？蛇x地，在上述實施例中，處理模塊502具體用于獲取所述第一衛(wèi)星子集的VPL記為VPLnon-total；去掉所述第一衛(wèi)星子集中k顆衛(wèi)星后，所述k為大于零的整數(shù)，且所述k小于所述N，再次獲取所述第一衛(wèi)星子集的VPL記為VPLnon，i，并獲取所述第一衛(wèi)星子集去掉的k顆衛(wèi)星的VPL增量ΔVPLk＝VPLnon,k-VPLnon-total，其中，I為參與獲取VPL的衛(wèi)星數(shù)目，Kffmd是無故障漏檢倍數(shù)，Sv，i是第i顆衛(wèi)星幾何矩陣的垂直分量，σi是誤差源標準差；確定使所述ΔVPLk最小時k的取值；改變所述第一衛(wèi)星子集中衛(wèi)星數(shù)目，從k顆開始增加j顆衛(wèi)星，并獲取增加j顆衛(wèi)星之后的所述第一參數(shù)的降幅與所述第二參數(shù)的增幅，所述第一參數(shù)的降幅表示為ΔVPLnon,j＝VPLnon-before,j-VPLnon-after,j，所述第二參數(shù)的增幅表示為ΔVPLbias,j＝VPLbias-before,j-VPLbias-after,j，其中，具體地，I為參與獲取VPL的衛(wèi)星數(shù)目，Sv，i是第i顆衛(wèi)星幾何矩陣的垂直分量，μi為包絡(luò)非標稱對流層誤差，j為增加的衛(wèi)星數(shù)目，所述j為整數(shù)，且j＝1…(N-k)，N為所述第一子集中衛(wèi)星數(shù)目。VPLnon-before,j和VPLbias-before,j為增加k顆衛(wèi)星之前的所述第一參數(shù)的降幅和所述第二參數(shù)的增幅，VPLnon-after,j和VPLbias-after,j為增加k顆衛(wèi)星之后的所述第一參數(shù)的降幅和所述第二參數(shù)的增幅；確定所述第一參數(shù)降幅和所述第二參數(shù)增幅之差最小時，所述第二衛(wèi)星子集中衛(wèi)星的個數(shù)M，其中，M＝k+j。本實施例的裝置對應(yīng)地可用于執(zhí)行圖3所示方法實施例的技術(shù)方案，其實現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述?？蛇x地，在上述實施例中，選擇模塊504具體用于選取所述第三衛(wèi)星子集中的第m顆衛(wèi)星，從第二衛(wèi)星子集中的最后一顆衛(wèi)星開始，依次替換第二衛(wèi)星子集中的第n顆衛(wèi)星，其中n＝1…M，并獲取替換之后的VPL，記為VPLideal1,m,n；獲取替換前后的VPL變化值ΔVPLchanged,m,n，并找出使得所述ΔVPLchanged,m,n最大時的衛(wèi)星，進而將該衛(wèi)星與所述第三衛(wèi)星子集中的第m顆衛(wèi)星交換位置；若M個ΔVPLchanged,m,n都為負值，則不交換位置，其中，ΔVPLchanged,m,n＝VPLideal1-original-VPLideal1,m,n；將所述VPL最大時的M-1個所述第二衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星和1個所述第三衛(wèi)星子集中的衛(wèi)星組成所述目標衛(wèi)星子集，所述目標衛(wèi)星子集為包括M個衛(wèi)星時垂直保護級VPL最大的衛(wèi)星子集。本實施例的裝置對應(yīng)地可用于執(zhí)行圖4所示方法實施例的技術(shù)方案，其實現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實現(xiàn)上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。當前第1頁1 2 3