20、北斗卫星导航系统性能分析与低轨通信星座导航增强研究

北斗卫星导航系统性能分析与低轨通信星座导航增强研究

1. 北斗卫星完整性事件影响分析

1.1 卫星完整性风险计算

2022 年相关卫星的完整性风险可通过公式计算得出：
[
P_{Sat} = \frac{\sum_{SV_i}\sum_{t_{hour}}(FP_{sathour}(SV_i, t_{hour}))}{N_{hours} \times N_{SV}} = \frac{13}{27 \times 24 \times 90} = 2.23 \times 10^{-4}
]
计算结果超出了单卫星完整性风险 $1 \times 10^{-5}$ 的限制。

1.2 RAIM 故障检测与排除

作为一种传统的监测方法，接收机自主完整性监测（RAIM）在航路、终端区域以及非精密进近（NPA）中得到了广泛应用。它提供水平导航，旨在检测和识别单星座中的单卫星故障。
- 数据与算法 ：使用 IGS MEKA 站 2022 年 3 月 25 日故障首次出现时 15 分钟的 1Hz 观测数据，以及 B1C/B2a BDS 广播星历，采用 BDS B1C/B2a 双频组合 RAIM FDE 进行故障检测和排除。RAIM 识别算法采用 M - 1 方法。
- 参数设置 ：参考 DO - 229F 航路和终端阶段 RAIM 完整性要求设置输入参数。水平报警阈值设为 556m，漏警率为 0.001/样本，虚警率为 $3.33 \times 10^{-7}$/样本，排除失败率为 0.001/样本。
- 检测结果