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卫星自主完好性相关峰监视郝小丽;李锐【期刊名称】《航空计算技术》【年(卷),期】2011(41)6【摘要】卫星自主完好性监测(SAIM)技术是地面完好性监测手段的重要技术补充,可以有效缩短告警时间,有助于从根本上提高完好性性能.从SAIM技术出发提出多通道相关峰监测算法,实现多点异步采样,恢复相关峰.通过MATLAB软件仿真验证算法并给出典型异常模型及监测结果,并用普通接收机验证工程可实现性.通过软件仿真和实测结果对比论证了方法的可行性,采用成熟的商业星载接收机进行软件修改有效地降低了卫星完好性接收装置的研发难度.%Satellite autonomous integrity monitoring (SAIM) technology is the important means of surface integrity monitoring technology supplement, it can effectively shorten the alarm time, fundamentally improve the integrity performance. From SAIM technology proposed multichannel correlation peak detection algorithm,realizes multi- point asynchronous sampling,restoration of correlation peak. The MATLAB simulation results demonstrate the algorithm and give several anomaly model and monitoring results,with average receiver to verify the project realization. Through the software simulation and the comparison of test results prove the feasibility of the method,using mature commercial satellite receiver software modification effectively reduces the satellites integrity receiving device research difficulty.【总页数】4页(P105-108)【作者】郝小丽;李锐【作者单位】北京航空航天大学电子信息工程学院,北京 100191;北京航空航天大学电子信息工程学院,北京 100191【正文语种】中文【中图分类】TP391.9【相关文献】1.高级接收机自主完好性监视的可用性预测 [J], 倪育德;朱金芳2.卫星自主完好性监视算法研究 [J], 王丹;马航帅;孙晓敏;秦永元3.民航全球卫星导航完好性监视系统监测站数据处理机的实现 [J], 张伟4.惯性卫星紧组合导航系统自主完好性算法研究 [J], 管春洋;刘洋;何伟;郭玉胜5.北斗卫星自主完好性监测及在轨性能评估 [J], BIAN Lang;LIU Xiao;LIU Wenshan;YAN Tao;LEI Wenying;JIA Yizhe;MENG Yansong;ZHANG Lixin因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Wi-Fi辅助的城市中BDS定位完好性监测
夏敬潮;汪善根;金向农;曾秋
【期刊名称】《测绘与空间地理信息》
【年(卷),期】2022(45)5
【摘要】接收机自主完好性监测通常是建立在冗余观测值的基础上,然而在城市复杂环境下,卫星信号易受高层建筑物的遮挡,观测到的卫星数量往往不足,为此,本文探讨了Wi-Fi辅助的北斗定位的完好性监测方法。
Wi-Fi的辅助功能主要体现在它可以为接收机提供概略的位置信息,当只有4颗观测卫星时,可将单点定位结果与Wi-Fi定位结果进行比较,从而判断卫星定位结果的可用性;另外,当卫星坐标或者观测值出现异常时,无初始坐标的单点定位往往不能迭代出正确的结果,此时可在Wi-Fi定位结果的基础上作进一步的数据预处理,以剔除掉异常的卫星。
【总页数】4页(P15-17)
【作者】夏敬潮;汪善根;金向农;曾秋
【作者单位】广州大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】P228
【相关文献】
1.GPS+BD双模接收机自主完好性监测算法研究
2.一种惯性辅助卫星完好性监测多解分离法的优化方法
3.BDS广播星历A1型故障完好性监测方法
4.基于惯性辅
助的北斗接收机完好性监测方法研究5.均值漂移模型实现GPS/BDS导航完好性监测
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2020年4月第2期现代导航·105·北斗三号新体制信号数据质量分析与接收机性能评估戴凯阳1，李保东2，张键1（1 中国电子科技集团公司第二十研究所，西安 710068；中国人民解放军32021部队，北京，100094）摘 要：本文主要对三种不同北斗三号接收机及其新体制信号从完整性、多路径效应、周跳比、信噪比等数据质量指标以及零基线方面进行分析评估，结果表明：北斗三号新体制信号数据质量整体较好；在B2a频点，接收机之间的一致性较高，B1C频点各家接收机还需要在性能方面进一步提升。
关键词：北斗三号；数据质量；北斗三号接收机；零基线中图分类号：TN967 文献标识码：A 文章编号：1674-7976-(2020)-02-105-04New Signal Data Quality Analysis and Receiver Performance Evaluation of BDS-3DAI Kaiyang, LI Baodong, ZHANG JianAbstract: This paper mainly analyzes and evaluates the three BDS-3 receivers and their new system signals from data quality such as integrity, multipath effect, cycle slip ratio, signal-to-noise ratio, and zero baseline tests. The results show that the new signal data of the BDS-3 is qualified. The consistency between receivers is high at the B2a frequency, and the receivers at the B1C frequency need further improvement.Key word:BDS-3; Data Quality; BDS-3 Receiver; Zero-Baseline0 引言随着2019年12月16日第52、53颗北斗导航卫星在我国西昌发射中心发射成功，北斗三号24颗中圆地球轨道卫星（MEO）全部部署完毕。
GNSS 接收机自主完好性监测算法研究陈婷，佀荣，史彦芳（西北工业大学电子信息学院，陕西西安710129）摘要：随着GPS 、GALILEO 、GLONASS 以及我国北斗导航定位系统的不断发展，基于多星座下的GNSS 接收机自主完好性监测算法也已被国内外学者广泛研究。
本文首先介绍了接收机自主完好性监测（RAIM ）算法的原理，然后分别对单星座、多星座组合下的RAIM 算法进行了研究和仿真，图形化和数据化的仿真结果充分证明了多星座组合下的完好性监测性能优于单星座下完好性监测性能。
关键词：GNSS ；RAIM ；GPS ；北斗；多星座中图分类号：TP30文献标识码：A文章编号：1674－6236（2013）02-0097-03Research on autonomous integrity monitoring algorithms of GNSS receiverCHEN Ting ，SI Rong ，SHI Yan -fang（School of Electronics and Information Engineering ，Northwestern Polytechnical University ，Xi ’an 710129，China ）Abstract:With the continuous development of GPS ，GALILEO ，GLONASS ，as well as China ’s Beidou navigation positioning system ，the GNSS receiver autonomous integrity monitoring algorithm based on multi -constellation also has been widely studied both at home and abroad.The paper first introduces the principle of receiver autonomous integrity monitoring （RAIM ）algorithm ，then the RAIM algorithm under the single -constellation ，the combination of multi -constellation is respectively studied and simulated ，graphics and data simulation results demonstrate the performance of integrity monitoring under the combination of multi -constellation is superior to single -constellation.Key words:GNSS ；RAIM ；GPS ；COMPASS ；multi -constellation收稿日期：2012-09-30稿件编号：201209218作者简介：陈婷（1988—），女，河南濮阳人，硕士研究生。
北斗卫星导航系统导航型终端通用规范（预）1 范围本标准规定了北斗卫星导航系统导航型终端（以下简称为导航型终端）的技术要求、测试方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。
本标准适用于地面和船舶使用导航型终端的研制和生产，也是制定产品规范和检验产品质量的依据。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 191—2008 包装储运图示标志GB/T —2003 计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB 4208—2008 外壳防护等级(IP代码)GB/T —1992 包装运输包装件跌落试验方法GB/T —1986 设备可靠性试验总要求GB/T —1986 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案GB/T —1997 消费品使用说明总则GB/T 12267—1990 船用导航设备通用要求和试验方法GB/T 12858—1991 地面无线电导航设备环境要求和试验方法GB/T 13384—2008 机电产品包装通用技术条件GB 15842—1995 移动通信设备安全要求和试验方法GB/T —2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验3 术语、定义和缩略语术语和定义北斗卫星导航系统用户终端通用技术要求确立的以及下列术语和定义适用于本文件。
首次定位时间 time to first fixTTFF 用户终端从开机到第一次解算出位置结果所需时间。
通常包括用户终端初始化时间、测量时间、星历接受时间和定位解算时间。
重捕时间 re-acquisition time卫星信号重捕时间，是指接收设备在信号满足灵敏度要求的条件下，短时间（30 s内）失锁后重新捕获卫星信号并获得满足精度要求的位置信息所需的时间。
电子地（海）图数据库 map database for navigation按特定格式存储的，并与导航信息有关的数字地（海）图信息数据库。
基于北斗的SBAS保护级算法研究于耕;李大武;陈志强【摘要】随着国际导航事业的迅猛发展,中国基于北斗的星基增强系统(BD-SBAS)的研究也迫在眉睫,其中完好性性能指标一直是实际应用中关注的重点,它是衡量卫星导航系统性能可靠性的重要标志.而完好性的两个主要指标:水平保护级(HPL)和垂直保护级(VPL)的算法也成为研究的重点.利用大地参考基站的数据并按照一定的算法可计算出HPL与VPL的值.研究表明,计算出的水平与垂直保护级结果符合高精度导航进近的要求,从侧面证明了在中国北斗基础上搭建的星基增强系统同样可以被实际运用,而且精度很高,达到三类进近要求.【期刊名称】《沈阳航空航天大学学报》【年(卷),期】2018(035)003【总页数】6页(P66-71)【关键词】北斗导航星基增强系统;完好性;保护级;算法【作者】于耕;李大武;陈志强【作者单位】沈阳航空航天大学民用航空学院,沈阳110136;沈阳航空航天大学电子信息工程学院,沈阳110136;中国国际货运航空有限公司飞行技术部,北京100621【正文语种】中文【中图分类】V249.32+9完好性指的是卫星导航系统由于自身或外界的影响停止导航服务亦或保护级异常发出告警信号的情况下,系统能够自我检测与报警的能力。
它是衡量导航系统优劣的重要指标,对于用户的生命财产安全有着重大影响。
当前运用广泛且成熟的完好性算法主要有接收机自主完好性监测(Receiver Autonomous Integrity Montior,RAIM)及地面完好性通道(Ground Integrity Channel,GIC),前者属于用户终端的性能要求,后者属于系统顶层设计的范畴[1]。
完好性的好坏主要由报警阈值、告警时间以及完好概率等指标来反应,而无论采用何种完好性算法,针对不同星座数目计算出的结果都会不尽相同[2-3]。
完好性相关参数的计算是当前完好性研究的热点。
某种程度上,导航系统的完好性水平是用户最为关注的指标。
北斗卫星导航系统性能评估理论与试验验证导航系统是现代社会日常生活中不可或缺的一部分，而卫星导航系统则是其中的重要组成部分。
北斗卫星导航系统作为我国自主研发的卫星导航系统，一直以来受到广泛的关注和研究。
如何对北斗卫星导航系统进行性能评估，验证其导航的准确性和稳定性，一直是学术界和工程界的重点研究领域。
北斗卫星导航系统性能评估需要借助有效的理论模型和试验验证方法。
在理论上，我们可以使用多种数学模型来描述卫星导航系统的性能和运行机制。
其中最常用的方法是使用数学统计学原理建立模型，分析和预测导航系统的误差、精度和可靠性等指标。
通过建立数学模型，可以定量评估北斗卫星导航系统在不同环境和条件下的导航性能，并提出改进措施。
除了理论模型，实际的试验验证也是评估北斗卫星导航系统性能的重要手段。
试验验证可以通过在实地环境下进行导航操作，收集导航数据，并进行分析和比对来实现。
试验验证的目的是评估卫星导航系统的定位精度、时间同步性、容错能力等性能指标。
我们可以在不同的地理环境、天气条件和导航场景下进行试验验证，以确定北斗卫星导航系统的性能优劣。
在进行性能评估时，我们需要关注北斗卫星导航系统的各项指标。
首先是定位精度，即导航系统确定位置的准确性。
我们可以通过比对卫星导航系统输出的定位结果和实际位置来评估其定位精度。
其次是时间同步性，导航系统需要准确地提供时间信息，以支持多个用户同时进行导航操作。
容错能力也是一个关键指标，即导航系统对于误差和干扰的容忍程度。
最后还包括导航系统的覆盖范围、可用性和稳定性等指标。
在评估北斗卫星导航系统性能时，我们需要注意的是不同场景和环境下的差异性。
卫星导航系统在城市、山区和海洋等不同环境中可能会产生不同的误差和干扰。
因此，在进行性能评估时，需要考虑这些差异，并提出相应的评估方法和模型。
同时，我们还需要关注卫星导航系统的工作状态和环境，以确保试验验证的准确性和可靠性。
综上所述，北斗卫星导航系统性能评估对于确保导航准确性和稳定性具有重要意义。
北斗三号系统卫星自主完好性监测技术
陈雷;裴凌;高为广;蔡洪亮;戴永珊;陈颖;胡旖旎
【期刊名称】《导航定位与授时》
【年(卷),期】2024(11)1
【摘要】完好性对于全球卫星导航系统(GNSS)来说至关重要,关乎到其能否被放心应用。
卫星自主完好性监测(SAIM)技术,是完好性监测技术发展的前沿趋势,国内外卫星导航系统均竞相发展。
介绍了北斗三号系统SAIM技术设计与实现的重要意义,从功能设计和实现原理两个方面,阐述了北斗三号SAIM技术体制。
针对SAIM 实际在轨监测数据的正态分布特性服从程度和长期稳定性等问题,随机选取某一颗中圆轨道(MEO)卫星自2020年7月31日北斗三号系统正式开通服务以来至2021年7月31日连续1年期间的监测数据,得到真实在轨监测数据的分布特性。
最后,提出了告警门限优化、分级告警策略设计、星历完好性自主监测等方面的后续发展必要性建议,旨在为北斗系统更好地为全球用户提供更优质的完好性服务提供参考。
【总页数】9页(P1-9)
【作者】陈雷;裴凌;高为广;蔡洪亮;戴永珊;陈颖;胡旖旎
【作者单位】北京跟踪与通信技术研究所;智慧地球重点实验室;上海交通大学上海市导航与位置服务重点实验室;上海微小卫星工程中心
【正文语种】中文
【中图分类】TN967.1
【相关文献】
1.北斗导航系统接收机自主完好性监测算法及性能分析
2.多系统卫星导航接收机自主完好性监测
3.北斗星光照神州放眼量--我国自主卫星导航定位系统:北斗卫星导航定位系统综述
4.北斗卫星导航系统安全和完好性监测\r现状与发展探析
5.北斗卫星自主完好性监测及在轨性能评估
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国土资源LAND&RESOURCES33SHUZIZIRANZIYUAN数字自然资源北斗卫星导航系统（BeiDou （COMPASS ）NavigationSatellite System ）是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。
北斗三号全球卫星导航系统星座由3颗地球静止轨道（GEO ）卫星、3颗倾斜地球同步轨道 （IGSO ）卫星和24颗中圆轨道（MEO ）卫星组成。
目前，北斗三号系统除提供定位导航授时服务外，还集成了星基增强和精密单点定位功能。
高精度、高完好性等特点与通信数传功能完美的融合，实现并提供全球区域短报文通信及国际搜救服务。
卫星导航定位基准站（以下简称基准站）是国家空间基础设施的重要组成部分，其独特的增强定位方式网络RTK 为地理空间数据采集以及导航定位的实时性、高效性、精确性和便利性方面带来了革命性的跨越，大大降低了高精度定位的成本和测绘外业成本，为经济社会快速发展提供了精确的位置保障。
随着北斗三号系统的正式开通，各行各业的应用也逐步开展起来。
在全面推广应用之前，结合行业需求对网络RTK 定位性能开展前期评估是一项必不可少的工作。
本文综合考虑北斗三号网络RTK 定位的关键技术和服务内容，建立区域试验场，从基准站模糊度固定率、初始化时间、用户定位精度及稳定性进行分析，为今后全省使用单北斗系统提供参考依据。
一、建立区域试验场基于浙江省已有的网络与通信基础设施，搭建国产软、硬件的测试系统，利用LINA 、DEQI 、FUYA 、XISH 、ZJHZ 等5座GNSS 的观测墩、天线、电缆线和网络构建由北斗GNSS 基准站、数据综合处理中心及通信网络等子系统组成的试验网。
配置以国产版卡为主的新一代国产北斗卫星接收机，采用功分器一分为二即一个天线连接2台GNSS 接收机，将实时北斗卫星数据流通过网络专网传输至数据处理中心，同时利用国产实时数据处理软件，在三星（GPS\GLONASS\BDS ）、双星（GLONASS\BDS ）和单北斗系统下，采用国产的RTK 设备测试北斗三号网络RTK 服务能力。
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald89DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.14.089北斗卫星导航系统安全和完好性监测现状与发展探析①白英广(北京卫星导航中心 北京 100094)摘 要：北斗卫星导航系统是我国自主研制的GNSS系统，它是国家重要的战略资源，在国防和国民经济建设中发挥着重要效益。
而当前我国在安全与完好性监测工作中还存在很多问题，为了更好地促进北斗卫星导航系统安全与完好地使用，应进行科学的监测，明确具体的检测现状，采取科学化与合理化的方式进行分析与研究，在科学分析的情况下，促进各方面工作的良好实施，为其后续发展夯实基础。
关键词：北斗卫星导航系统 安全和完好性 监测现状 改进措施中图分类号：TN96 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)05(b)-0089-02①作者简介：白英广（1974—），男，汉族，北京人，本科，工程师，主要从事卫星导航系统应用与研究工作。
对于北斗卫星导航系统而言，在安全性与完好性的监测过程中，应明确具体的工作现状，严格开展监测与分析工作，筛选最佳的工作方式，在科学分析与研究的情况下，提升卫星导航系统的应用水平，达到预期的管控目的。
1 北斗卫星导航系统安全与完好性监测现状分析对于北斗卫星导航系统而言，抗干扰能力较差，且运行的环境较为复杂，一旦出现问题，将会影响整体系统的良好使用与发展，难以满足当前的实际处理需求，甚至影响其稳定运行，出现安全事故问题。
因此，要针对北斗卫星导航系统的安全与完好性进行合理监测，明确是否出现问题，协调各方面工作之间的关系，在严格分析与了解的情况下，充分发挥监测工作的积极作用。
当前，在系统安全与完好性的监测中，完好性主要是在导航系统出现故障或是误差现象的时候，能够及时地提供警告，而系统的完好性直接影响导航定位服务的安全与可靠，应进行应用领域的分析，明确服务特点与具体情况，在了解实际工作特点的基础上进行合理的研究与分析。
北斗导航系统接收机自主完好性监测算法及性能分析林雪原;范胜林;宋杰;王海鹏【摘要】Beidou navigation position system is one global navigation position system researched autonomously by China,the autonomous integrity of the receiver is one of the critical factors which decide the receiver's reliability.Thus,in this paper,the observation model of the RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring) algorithm was deduced,and then the RAIM algorithm was deduced based on the least square algorithm,fault detection algorithm and the fault identification algorithm.The simulation results showed that this algorithm could detect and identify the satellite's failure.%北斗导航定位系统是我国自主研制的全球导航定位系统,其接收机的自主完好性是决定可靠性的关键因素之一.文章推导了RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring)算法的观测模型,并在此基础上推导了基于最小二乘法的RAIM算法、故障检测和故障识别算法.仿真表明,该算法可以检测出故障并识别故障卫星.【期刊名称】《海军航空工程学院学报》【年(卷),期】2016(031)006【总页数】6页(P619-624)【关键词】北斗导航定位系统;RAIM;最小二乘法;故障检测;故障识别【作者】林雪原;范胜林;宋杰;王海鹏【作者单位】海军航空工程学院信息融合研究所,山东烟台264001;南京航空航天大学导航研究中心,南京210016;海军航空工程学院信息融合研究所,山东烟台264001;海军航空工程学院信息融合研究所,山东烟台264001【正文语种】中文【中图分类】TN914.53为保障全球导航定位系统（GNSS）在航空应用中的安全性与可靠性，一些提高GNSS精度与完好性的增强措施得到了研究和实施，包括增加GNSS卫星个数、改善信号结构、增强信号的稳定性、增加新的完好性验证信息，来进一步增强GNSS的安全性与可靠性以及GNSS在各种可能的风险状况下的应对能力[1]。
增强系统的完好性主要通过完好性监测来实现。
完好性监测可划分为系统级的完好性监测和用户级的完好性监测。
系统级完好性监测主要采用星基增强系统和陆基增强系统辅助外部监测来增强完好性；用户级完好性监测，即接收机自主完好性监测（Receiver Autonomous Integrity Monitoring，RAIM），主要是通过接收冗余卫星的数据进行一致性检测，通过计算得到卫星的故障情况并排除，为用户提供系统的完好性监测并实现快速报警。
RAIM相较系统级监测的优势在于其不仅可以对卫星故障进行监测，而且可以对接收机中可能的故障进行监测，并且不需要外部辅助设备，对故障的反映速度较快。
我国正在建设的北斗导航系统的特点是具备双向通信（用户和卫星可以相互通信）功能，并且在2012年已完成了区域14星组网，能够为亚太地区提供无源定位、导航和授时服务；2015年北斗三期计划的启动，标志着北斗已经步入从区域卫星导航系统向全球卫星导航系统发展的阶段。
为此，研究北斗导航系统接收机自主完好性监测算法颇为迫切[2]。
1.1 观测模型的选取使用卫星导航系统进行求解时，由定位的基本原理可得数学模型为[3-6]：式（1）中：X∈n为状态向量，是4×1维用户状态未知矢量，包括用户的3个方向上的位置变量和1个时钟偏差；为观测矩阵，n为可见星数目；Y∈n，是由n 颗可见卫星的测量组成的量测向量；ε表示量测值的误差矢量。
1.2 RAIM算法原理RAIM[3]算法的核心为：一是可见卫星中是否存在故障，二是若可见卫星中存在故障，存在于哪颗卫星。
RAIM的核心思想就是利用冗余的导航观测量对卫星信号的健康状况进行判断，利用故障检测和故障识别这2种功能来完成完好性监测，解决上述问题。
RAIM故障检测的核心思想是假设检验。
即假设n颗可见卫星中的m颗卫星存在故障，且测量误差符合高斯分布，根据假设检验理论，假定不存在卫星故障的情况下，判断系统是否处于正常监测状态，若处于正常状态则无故障存在。
否则，存在故障卫星。
故障检测可由计算结果检测到是否存在伪距故障，但由于其不能定位故障的具体位置，导航无法识别故障存在的卫星，故在故障检测后必须进行识别。
故障识别的方法中，最直观的可以计算剔除某颗卫星后的故障检测值，可以知道剔除的该卫星是否故障，若是以该种方法将所有的可见卫星都剔除一遍，则一定能找出那颗存在伪距故障的卫星，RAIM算法流程见图1。
以这种方法对卫星信号的故障与否进行判断，在导航卫星发生故障时可以识别出发生故障的卫星，并及时隔离该故障卫星；在导航卫星没有发生故障时进行正常的定位，以增加导航系统的解算结果的可靠性。
2.1 最小二乘残差算法基本模型由最小二乘原理可知，要求能使噪声误差ε的平方和最小的状态估计值，令：将式（2）展开，有：为使J(X)取最小，对式（3）中X求偏导：化简可得：则其最小二乘解为：将该预测与观测值Y作差，得伪距残差矢量为：若设S=I-G(GTG)-1GT，则v中包含了卫星测距误差信息，可以被用作进行故障检测的依据，其验后权中误差可以表示为[7-11]： 2.2故障检测和故障识别的算法实现式（10）中，可由伪距残差的平方和得到。
当系统不存在故障时，各个伪距残差较小，则验后权中误差也小；若系统某处出现故障，使伪距残差中出现较大偏差，这时也相应地变大。
在此假设伪距误差e中，各个分量是相互独立的，且全都服从均值为0、方差为的正态分布，则vTv/(n-4)服从自由度为n-4的c2分布；若伪距误差分量重包含有故障，则vTv/(n-4)服从自由度的为n-4的非中心化c2分布，令l为其非中心化参数，则有[12-15]：在此基础上，作二元假设：无故障时H0：E(e)=0，则vTv/～χ2(n-4)；有故障时H1：E(e)≠0，则vTv/～χ2(n-4,λ)。
系统没有故障时，伪距残差值是一个小量，系统应处于无故障状态。
此时，若系统向用户报警，则为误警。
在给定误警率Pfa的情况下，有：根据式（12），可以求得vTv/的监测限值T，则单位权中误差的检测限值为：可以看出，门限值σr只与给定的误警率相关，可以事先给定。
导航解算时，将实时计算的与门限值σr进行比较，在＞σr时，表示系统检测到故障。
对于故障检测可能出现的结果，即正确检测、误警和漏检，当系统的定位误差小于告警门限且统计检测量也小于门限，或者系统的定位误差超限且一致性检验的结果大于检测限值时，导航系统处于正常监测的状态；当系统的定位误差小于告警门限但统计检测量却大于门限时，即出现误警；当系统的定位误差大于告警门限但统计检测量却小于门限，这种情况叫做漏检，是最为危险的状态[6，16-18]。
在RAIM检测到故障时，需要进行故障识别，排除有故障的卫星，若不能够正确识别，则向用户报警。
系统的故障识别方法中最常用的是巴尔达数据探测法，它基于最小二乘残差矢量构造检验统计量，通过对统计量的检验来判断残差中是否存在粗差。
在此，令统计量为：对统计量di作二元假设：无故障时H0：E(e)=0，即di～N(0,1)；有故障时H1：E(e)≠0，则di～N(δi,1)，其中，δi是di的偏移参数，设第i颗卫星的伪距偏差为bi，则由n颗卫星所对应的n个检测统计值，总的误警率由系统事先给出，表示为Pfa，则每个统计值的误警率为总误警率的平均值Pfa/n，有：简写为：从而可以得到检测限值：其中，则可计算得检测门限值Td。
对应第i颗卫星的检测统计量di均分别与阈值Td对比，如果di＞Td，则表明识别到第i颗卫星有故障，计算导航解时应将其隔离。
2.3 基于最小二乘的RAIM可用性通常情况下，故障检测的实现需要5颗以上的卫星，并且还与卫星的几何位置结构有关，几何结构太差时，即使可见卫星数足够也不能满足故障检测的需要。
鉴于此，在进行最小二乘残差故障检测之前，需要对该时刻的可见卫星数和可见卫星几何构型进行验证，判断其是否能够满足故障检测的需求，即RAIM的可用性判断。
先假设第i颗卫星上有故障，由此产生的伪距偏差为bi，此时的检测统计量vTv/将服从自由度为n-4的非中心化c2分布，若忽略量测噪声的影响，此时c2分布的非中心化参数为：将式（20）的分子分母同乘得：式（21）中：，偏差bi产生的水平误差为RPEi。
可以证明：式（22）中：HDOP是卫星几何构型的水平定位精度衰减因子；HDOPi为去掉第i颗卫星后的衰减因子。
令δHDOPi=HDOPi-HDOP，表征平面精度衰减因子的变化量，当HDOPi较大时，表示第i颗卫星的故障较难检测。
由以上分析，则式（21）等于：若某个检测卫星出现故障，此时的统计量vTv/应比门限值T2大，若实际vTv/不大于门限时，故障未检测成功，此即为漏检。
若事前给定Pmd，则应满足：由此可得非中心化参数l，且在式（23）中用HAL换掉RPEi，可以得到平面精度衰减因子变化量的最大限值：故障检测前，实时地解算每颗卫星的δHDOPi值，取其中的最大δHDOPmax。
如果δHDOPmax＜δHDOPT，则表示在最坏情况下，即出现较难检测的故障时也可以保证漏检率不超过最大允许值Pmd。
由以上分析，可以判断δHDOPmax可以作为故障检测的可用性保证。
若将δHDOPmax代入式（25），可得水平误差保护水平HPL：比较HPL和HAL，结果是相同的，因为δHDOPmax仅由卫星几何结构决定，而不同卫星也可能有一样的δHDOPmax，因而最好使用HPL。
最小二乘残差RAIM的算法流程如图2所示。
为了验证RAIM的故障检测和故障识别算法的正确性，用STK仿真北斗卫星导航系统[7]，北斗卫星共有14颗，包括5颗IGSO卫星，5颗GEO卫星和4颗MEO卫星，卫星轨道参数参考文献[7]，仿真24 h采样时间为1min的北斗卫星数据，总计1441个历元，取s=6 m为等效测距误差，卫星截止高度角为10°，漏警率取1×10-6，误警率取1×10-4，任意选取一颗可见星为故障卫星，在第30 s处，人为地在卫星数据中加入80 m的伪距故障，仿真结果如图3所示。
