基于MATLAB的多星座GNSS接收机自主完好性监测算法实现方案

资 源 简 介

本项目使用MATLAB开发了支持GPS、GALILEO和BEIDOU的多星座GNSS接收机完好性监测算法，能够实时评估卫星信号质量、计算定位误差边界并检测异常信号，为高精度导航提供可靠性保障与告警功能。

详 情 说 明

多星座兼容GNSS接收机自主完好性监测算法设计与实现

项目介绍

本项目旨在设计与实现一个能够兼容GPS、GALILEO和BEIDOU三大卫星导航系统的接收机自主完好性监测算法。该算法通过对多星座卫星信号质量的联合监测、定位误差边界的实时计算以及异常卫星信号的检测与排除，为用户提供高可靠性的导航定位结果评估和告警功能。项目采用了先进的多星座加权最小二乘定位算法、基于奇偶空间矢量的故障检测与排除技术以及多假设解分离完好性监测算法，确保了在各种复杂环境下的导航可靠性与安全性。

功能特性

• 多星座卫星信号质量联合监测：实时分析GPS、GALILEO、BEIDOU系统的信号强度、信噪比与一致性
• 实时完好性风险评估：动态计算定位结果的完好性风险概率，确保满足用户设定要求
• 故障卫星检测与排除：基于奇偶空间矢量法快速识别并排除故障卫星信号
• 保护级水平计算与告警：实时输出水平保护级和垂直保护级数值，提供三级状态告警
• 多星座冗余校验分析：利用多系统卫星几何分布优势，增强监测冗余度和可靠性
• 多源数据融合处理：支持多频段伪距、载波相位观测值与导航电文的联合解算

使用方法

1. 准备输入数据：配置包含多系统观测值、导航电文和接收机参数的输入文件
2. 设置监测参数：根据应用需求调整截止高度角、风险概率阈值等监测参数
3. 运行主程序：执行主处理流程，算法将自动完成数据解析、定位解算和完好性监测
4. 查看输出结果：获取完好性状态、保护级数值、故障卫星列表等监测结果
5. 结果分析与验证：结合定位质量报告和监测统计信息进行性能评估

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 内存要求：最低4GB RAM（推荐8GB以上）
• 存储空间：至少1GB可用磁盘空间
• 数据输入格式：RINEX 3.0x版本观测文件和导航文件

文件说明

主程序文件实现了整个完好性监测算法的核心流程，包括多星座观测数据的解析与预处理、卫星位置和钟差的精确计算、基于加权最小二乘法的精密定位解算、奇偶空间矢量的构建与故障检测、多假设情形下的解分离分析、保护级的实时计算与风险评估，以及最终监测结果的组织与输出。该文件整合了所有关键技术模块，形成了完整的从数据输入到结果输出的处理链条。