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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利先进授时接收机自主完好性监测方法、装置、设备及存储介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118642129B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410913777.0，技术领域涉及：G01S19/20；该发明授权先进授时接收机自主完好性监测方法、装置、设备及存储介质是由郑福;施闯;薛宇设计研发完成，并于2024-07-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本先进授时接收机自主完好性监测方法、装置、设备及存储介质在说明书摘要公布了：本发明公开一种先进授时接收机自主完好性监测方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：构建故障子集，根据接收机的载波相位平滑伪距观测值，得到验前残差，利用完好性支持信息和北斗星基增强系统播发的完好性参数，计算伪距的残差权重矩阵，利用加权最小二乘估计器估计由所有可视卫星组成的全视子集的授时解和所有故障子集的授时解；基于对每个容错授时解的解分离假设检测和对于全视授时解的卡方检验来进行故障检测；在故障检测通过的情况下，根据完好性风险预算计算出授时保护级，并确定授时服务的可用性。本发明消除了授时过程中最大的误差源——电离层误差；采用多星座信号，大大增强了卫星几何和观测值冗余。

本发明授权先进授时接收机自主完好性监测方法、装置、设备及存储介质在权利要求书中公布了：1.一种先进授时接收机自主完好性监测方法，其特征在于，所述方法包括：对于每个历元，根据接收机观测到的北斗系统卫星数目，列出所有可能出现的卫星故障子集的列表，计算所有故障子集的先验概率，并根据同时发生故障的数目将故障子集从小到大排列，对于故障数相同的故障子集，按照先验概率从大到小排列，按先后顺序选择需监测的故障子集，直到列表中剩余的故障子集先验概率之和小于预先设定的阈值，构建出故障子集；根据接收机的载波相位平滑伪距观测值，得到验前残差，利用完好性支持信息和北斗星基增强系统播发的完好性参数，计算伪距的残差权重矩阵，利用加权最小二乘估计器估计由所有可视卫星组成的全视子集的授时解和所有故障子集的授时解；基于对每个故障子集的授时解的解分离假设检测和对于全视子集的授时解的卡方检验来进行故障检测；在故障检测通过的情况下，根据完好性风险预算计算出授时保护级，将所述授时保护级与设定的授时告警门限比较，以确定授时服务的可用性；根据接收机的载波相位平滑伪距观测值，得到验前残差，利用完好性支持信息和北斗星基增强系统播发的完好性参数，计算伪距的残差权重矩阵，利用加权最小二乘估计器估计由所有可视卫星组成的全视子集的授时解和所有故障子集的授时解，具体包括：考虑系统间偏差的多系统伪距观测方程如下所示： 其中，和分别代表GPS系统、BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统中卫星s和接收机r之间的伪距观测值；和分别代表GPS系统、BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统中卫星和接收机天线之间的几何距离；c代表真空中的光速；代表GPS系统中包括接收机硬件延迟偏差在内的接收机钟差；Δts,G、Δts,C、Δts,R和Δts,E分别代表GPS系统、BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统中包括卫星硬件延迟偏差在内的卫星钟差；和分别代表GPS系统、BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统的倾斜电离层延迟；和分别代表GPS系统、BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统的倾斜对流层延迟；和分别代表GPS系统、BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统的伪距测量噪声；和分别代表BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统与参考系统GPS系统之间的系统间偏差；对北斗星基增强系统在频点播发的导航电文进行解码，得到星历改正数和卫星钟差改正数，分别如公式3和公式4所示： 其中，δxt，δyt和δzt分别为时刻t在x,y,z轴上的星历改正数，δx，δy和δz为参考时刻tD的星历改正数信息，和为参考时刻tD的星历改正数变化率； 其中，δΔtsvt为时刻t的卫星钟差改正数，δB、为参考时刻tD的卫星钟差改正数信息、卫星钟差改正数变化率信息；利用北斗星基增强系统提供的星历改正数和卫星钟差改正数进行改正，并采用伪距观测值的无电离层组合消除电离层一阶项误差，对流层误差使用经验模型改正，得到如下观测方程： 其中，和分别代表GPS系统、BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统的伪距观测值无电离层组合的验前残差；和分别代表GPS系统、BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统中从卫星到接收机之间的单位方向向量，Δxr和分别代表相较于先验接收机位置和GPS系统接收机钟差的改正量，ΔISBCG、ΔISBRG和ΔISBEG分别代表BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统与GPS系统之间的系统间偏差改正量，和分别代表GPS系统、BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统的观测噪声；根据接收机坐标和系统间偏差的固定方式来确定四种工作模式，分别为第一工作模式、第二工作模式、第三工作模式以及第四工作模式，所述第一工作模式为同时估计系统间偏差和接收机坐标，所述第二工作模式为固定系统间偏差，估计接收机坐标，所述第三工作模式为固定接收机坐标，估计系统间偏差，所述第四工作模式为同时固定估计系统间偏差和接收机坐标；所述第一工作模式、第二工作模式、第三工作模式以及第四工作模式下的线性化方程分别如下公式所示： 其中，ΔPa、ΔPb、ΔPc和ΔPd分别代表在第一工作模式、第二工作模式、第三工作模式和第四工作模式下的验前残差；Ga,Gb,Gc和Gd分别代表在第一工作模式、第二工作模式、第三工作模式和第四工作模式下的设计矩阵，和分别代表GPS系统、BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统在第一工作模式下的验前残差，和分别代表GPS系统、BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统在第二工作模式下的验前残差，和分表代表GPS系统、BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统在第三工作模式下的验前残差，和分表代表GPS系统、BDS系统、GLONASS系统和Galileo系统在第四工作模式下的验前残差；使用加权最小二乘估计器，通过如下公式对四种工作模式下的线性化方程的解进行估计：S＝GTWG-1GTW10 其中，为的简写，表示相较于GPS钟差的改变量，S代表转换矩阵，G代表设计矩阵，T代表矩阵转置，W代表权重矩阵，St表示转换矩阵S中对应GPS接收机钟差的行向量，Δp代表验前残差；通过如下公式计算权重矩阵W： 其中，和分别代表对流层误差方差和接收机相关误差方差，代表由北斗星基增强系统播发的完好性参数，代表广播星历标准误差模型，Cint代表用于完好性计算的误差经验模型，Cacc代表用于精度和连续性计算的误差经验模型，I代表卫星序号；根据前一时刻的GPS接收机钟差可以计算出当前时刻的GPS接收机钟差 对于故障子集，通过如下公式改变权重矩阵以将设定的故障卫星排除，不参与授时解的解算： 其中，idxk表示第k个故障子集包含的卫星序号，Wk表示第k个故障子集的权重矩阵；全视子集的授时解和故障子集k的授时解之差如下： Sk＝GTWkG-1GTWk18其中，表示故障子集k的转换矩阵Sk中对应GPS接收机钟差的行向量，表示全视子集的转换矩阵Sk中对应GPS接收机钟差的行向量，故障子集k的授时解的方差如下： 的方差如下： 对于故障子集k，标准误差模型造成的最大可能的偏差如下： 其中，bnom,i为第i颗卫星的标准误差模型的偏差，Nsat表示卫星数，表示中第i颗卫星对应的元素。

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