技術(shù)論文

Septentrio RAIM+接收機(jī)自主完好性監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)

接收機(jī)自主完整性監(jiān)測(cè)（RAIM+）包括接收機(jī)在所有級(jí)別的故障檢測(cè)機(jī)制，包括解算觀測(cè)值，質(zhì)量控制和導(dǎo)航算法。檢測(cè)到的錯(cuò)誤觀測(cè)值（通常由高多徑或活躍電離層引起）將從解算方案中移除。

本文以一種實(shí)際測(cè)試場(chǎng)景驗(yàn)證Septentrio RAIM+自主完好性監(jiān)測(cè)功能。在使用Septentrio模組或板卡集成整體接收機(jī)時(shí)，需要做高低溫測(cè)量定位表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)環(huán)境為：

l將GNSS衛(wèi)星信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)至高低溫箱內(nèi)

l溫箱內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)強(qiáng)度與室外實(shí)際GNSS信號(hào)一致

l將集成接收機(jī)也放置在溫箱內(nèi)，接收轉(zhuǎn)發(fā)器的信號(hào)

圖1：高低溫箱內(nèi)接收機(jī)整機(jī)測(cè)試

在溫箱空間內(nèi)，接收機(jī)檢測(cè)到信號(hào)強(qiáng)度與空曠環(huán)境一致，下圖是載噪比波形：

圖2：四系統(tǒng)衛(wèi)星信號(hào)載噪比

收星數(shù)量也能夠維持比較高的數(shù)量，測(cè)試全程Track跟蹤的衛(wèi)星一直維持在50顆以上。

圖3：Track跟蹤衛(wèi)星數(shù)量

但在溫箱狹小的密閉空間內(nèi)，有嚴(yán)重的多徑現(xiàn)象。而Septentrio RAIM+技術(shù)能夠自動(dòng)識(shí)別到該現(xiàn)象，即便信號(hào)強(qiáng)度與室外信號(hào)一致。

圖4：溫箱內(nèi)過(guò)于嚴(yán)重的多路徑效應(yīng)

使用Septentrio SBF Analyzer程序分析接收機(jī)記錄的Support SBF數(shù)據(jù)文件看到，在某些時(shí)段接收機(jī)雖然能夠Track跟蹤衛(wèi)星，但并不提供PVT解算，原因是嚴(yán)重多徑現(xiàn)象引起的偽距殘差過(guò)大導(dǎo)致與接收機(jī)RAIM自主完好性監(jiān)測(cè)沖突，接收機(jī)進(jìn)入到PVT Error（高殘差和Outlier錯(cuò)誤），如圖5所示。

圖5：殘差過(guò)大時(shí)段的PVT Error

圖6：打開(kāi)RAIM記錄的PVT定位統(tǒng)計(jì)

有些客戶在驗(yàn)證不同品牌的板卡時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)有些板卡在溫箱內(nèi)是一直有定位的，但Septentrio接收機(jī)存在這樣不能PVT定位的情況，原因正是因?yàn)镾eptentrio RAIM+技術(shù)的一個(gè)體現(xiàn)，嚴(yán)重的多路徑影響接收機(jī)的自主完整性，以保證Septentrio接收機(jī)PVT定位的可靠性。

從圖6中可以看到，有84.35%的數(shù)據(jù)是滿足RAIM完好性驗(yàn)證的，背后也是有Septentrio RAIM+算法的支撐。圖7為在嚴(yán)重多徑環(huán)境下，打開(kāi)和關(guān)閉RAIM定位的不同結(jié)果，在494000歷元處人為添加GPS PRN19的L1相位測(cè)量，藍(lán)色為關(guān)閉RAIM的結(jié)果，紅色為打開(kāi)RAIM后修正的結(jié)果。