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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利一种GNSS/INS组合导航自主完好性监测方法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：CN114721017B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-06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：202210232106.9，技术领域涉及：G01S19/23；该发明授权一种GNSS/INS组合导航自主完好性监测方法是由许承东;兰晓伟;赵靖;王吉涛设计研发完成，并于2022-03-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种GNSS/INS组合导航自主完好性监测方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种GNSSINS组合导航自主完好性监测方法，属于导航定位技术领域。本发明的目的是为了解决现有技术难以兼顾GNSS和INS故障风险并保障组合导航系统的完好性的问题；首先初始化滤波参数以及与完好性相关的参数；获取卫星导航和惯性导航测量值；执行故障恢复检测，若通过，保持当前传感器集合；若未通过，则将故障传感器从当前传感器集合中剔除；根据输入的传感器集合构造全集和子集，并分别针对全集和子集构造滤波器进行滤波解算，获取全集和子集的高度估计值；执行故障检测：执行故障排除：完好性风险评估：本发明能够实现对GNSS和INS故障的有效检测与排除，并提供保护级进行完好性风险评估。

本发明授权一种GNSS/INS组合导航自主完好性监测方法在权利要求书中公布了：1.一种GNSSINS组合导航自主完好性监测方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤1、初始化滤波参数以及与完好性相关的参数； 步骤1中需要初始化的参数包括： 1滤波参数：初始状态变量估计值X0和初始均方误差矩阵P0； 2与完好性相关的参数：连续性风险需求Creq、完好性风险需求Ireq、垂向告警限值VAL、导航卫星先验故障概率Psat、惯性导航系统先验故障概率Pins和概率阈值Pf； 步骤2、获取卫星导航和惯性导航测量值； 步骤2中需要获取的测量值包括： 1卫星导航测量值：k时刻第i颗导航卫星在地心地固坐标系下的位置速度伪距ρi,k和伪距率 2惯性导航测量值：k时刻惯性导航系统测量得到的本体坐标系下的比力和角速度； 步骤3、执行故障恢复检测，若通过，保持当前传感器集合；若未通过，则将故障传感器从当前传感器集合中剔除； 步骤4、根据输入的传感器集合构造全集和子集，并分别针对全集和子集构造滤波器进行滤波解算，获取全集和子集的高度估计值； 步骤5、执行故障检测：根据步骤4输出的全集和子集高度估计值构造故障检测检验统计量和故障检测阈值；若检测到故障发生，则执行步骤6；否则执行步骤7； 步骤5包括以下步骤： 步骤5-1、计算故障检测检验统计量 当前时刻共有m个子集，因此共有m个故障检测检验统计量与之对应；其中，第j个故障检测检验统计量tFD,j的表达式为： 步骤5-2、计算故障检测阈值 第j个故障检测检验统计量对应的故障检测阈值TFD,j计算公式为： 其中，PH0为无故障模式先验概率，其计算公式为： PH0＝1-Psatm-11-Pins σΔh,j为第j个检验统计量对应的标准差，其计算公式如下： 式中，和分别为矩阵P0,k和Pj,k中与高度对应的元素，而则为矩阵P0j,k中与高度对应的元素，P0j,k的计算公式为： 式中，I表示单位矩阵，Φi,k,k-1表示各个滤波器在第k时刻的状态转移矩阵，Ki,k表示滤波增益矩阵，Pi,k表示后验均方误差矩阵，Hi,k表示观测矩阵，i＝0或j；Q0j,k表示全集S和子集S的过程噪声协方差矩阵，R0j,k表示全集S和子集S的测量噪声协方差矩阵； 步骤5-3、判断是否检测到故障发生 如果当前时刻对于任意的tFD,j和TFD,j均满足tFD,j＜TFD,j，表示故障检测通过，即未检测到故障发生，则执行步骤7；反之，则表示故障检测未通过，此时意味着全集S中某些传感器发生了故障，则执行步骤6； 步骤6、执行故障排除：计算所有子集的归一化残差平方和，寻找归一化残差平方和最小的子集，将其排除的传感器标记为故障传感器，并从当前传感器集合中剔除故障传感器；再重新执行步骤4； 步骤6包括以下步骤： 步骤6-1、计算各子集归一化残差平方和 故障排除需要计算每个子集的归一化残差平方和SSE，其表达式为： 式中，γρ,j,k表示残差γj,k与伪距相关的分量，Pρ,j,k表示残差均方误差阵Pγ,j,k中与伪距相关的子阵；γj,k和Pγ,j,k的计算公式为： 步骤6-2、确定故障传感器集合 SSEj表征故障传感器对各个子集的影响程度；SSEj最小的子集最有可能不包含任何故障传感器，因此SSEj最小的子集剔除的传感器为故障传感器；将归一化残差平方和SSEj最小的子集记为Smin，则故障传感器集合Sfault为： Sfault＝S0-Smin 步骤6-3、全集重构 故障排除后，需重新构造全集并再次进行故障检测；将重构后的全集记为S0,new，则：S0,new＝S0-Sfault 将S0,new作为新的全集重新执行步骤4； 步骤7、完好性风险评估：利用全集和子集定位结果以及故障检测阈值计算保护级，若保护级低于告警限值，则向用户输出当前全集定位结果；否则向用户告警，提示当前解算结果不可用于定位。

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