导航卫星星上自主完好性监测综合分析与系统设计

【摘要】：导航卫星星上自主完好性监测(SAIM)系统因其具有告警时间短、成本低、对地面依赖性小等特点,越来越成为现代卫星导航定位系统(GNSS)完好性监测的重要技术手段和必然发展趋势。本文的研究目的就是要对SAIM进行综合分析,并根据分析的结果指导开展SIAM系统的设计工作。本文首先分别从需求分析、空间环境约束分析、任务要求分析和系统设计方案对比分析等几个不同的方面,对SAIM系统的设计必要性、空间适应性和技术可行性进行了论述,进一步明确了SAIM系统对于卫星导航增强所具有的积极作用,同时给出了不同层面的完好性监测系统间的功能划分和接口关系。接着,根据SAIM系统在导航卫星上所处的地位和所起的作用,进行了SAIM系统级设计,给出了SAIM系统的基本构成单元、系统工作模式及工作流程等。最后,针对SAIM系统的关键技术和技术难点进行了简要的说明,并重点对SAIM系统星上故障诊断技术的可实现性进行了分析。本文的研究结果表明:SAIM是卫星导航地面增强系统(GBAS)的重要补充,是现代GNSS系统不可或缺的重要组成部分。SAIM的实现既具有一定的技术可行性,也不可避免地面临着空间环境特殊性要求的挑战。