GBAS星基导航下基于S值的B值修正算法提升系统可用性

GBAS（Ground-Based Augmentation System）是全球卫星导航系统的一个重要组成部分，它在推动航空交通管理系统从传统的陆基导航向更先进的星基导航转变过程中扮演着关键角色。多参考一致性检测（MRCC）是GBAS地面完好性监控的核心技术，其中B值的准确性和稳定性对于系统的整体性能至关重要。然而，B值可能无法有效地捕捉到卫星伪距修正量的误差，特别是当卫星存在较大偏差时。 本文提出了一种基于导航星监测的B值修正算法。该算法首先通过定义卫星伪距修正量误差估计值S值，实现了对导航卫星的实时监测。S值的引入旨在弥补B值的不足，它能够更精确地评估卫星信号的质量。作者运用高斯膨胀-Shewhart控制图方法来确定S值的警告阈值，这是一种统计过程控制工具，用于识别过程中的异常或偏离，以便及时发现并处理故障卫星。 通过结合S值的检测和故障卫星标记功能，新算法能生成一个包含可用卫星的新集合。这样，即使某些卫星出现问题，也不会导致整个接收机的MRCC逻辑被误剔除，从而减少了系统性能的下降。修正后的B值使得MRCC能够更准确地进行一致性检查，提高了系统的稳定性和可靠性。 实验结果显示，这项新算法在卫星故障检测、B值修正以及提升MRCC监测能力方面表现出色，显著提高了GBAS系统的可用性。这不仅对提升空管系统的安全性有重要意义，也为未来的星基导航技术发展提供了新的思路和改进方向。 作者们的研究得到了国家自然科学基金、中国航天科技集团公司卫星应用研究院创新基金和中央高校基本科研业务费专项资金的资助，显示了该领域研究的学术价值和实际应用前景。刘军等四位作者，作为东北大学计算机科学与工程学院的研究人员，他们的工作对于推动GBAS技术的优化和进步有着积极的贡献。