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首页> 外文会议>International technical meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation >Analysis of Multi-GNSS Service Performance Assessment: ARAIM vs. IBPL Performances Comparison
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Analysis of Multi-GNSS Service Performance Assessment: ARAIM vs. IBPL Performances Comparison

机译：多GNSS服务性能评估分析：ARAIM与IBPL性能比较

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In the following years, the European GNSS programs willface critical events and decisions crucial for the successfulimplementation of their initial objectives and the definitionof new strategic missions in line with the principles of theEuropean Community treaties.Services usable by communities requiring integrity arewithin the objectives of the European Satellite NavigationPrograms, thus the European Commission (EC) is currentlyworking in this area, as well as in the definition of the futureARAIM (Advanced RAIM) standard in international fora.The objective of this paper is to summarize a comparativeanalysis of ARAIM user algorithms performed by GMVunder the frame of a Support Contract to the EC. The paperanalyzes and compares the performances achieved withGEAS ARAIM (2008 and 2010 versions) and IBPLtechniques for aviation users. At the time the analyses wereperformed, the principal consolidated reference for theARAIM avionics algorithm was that described in GEASPhase II (2010) report. Further versions of ARAIM havebeen presented, but they are based on GEAS Phase IIARAIM principles ([REF.10] and [REF.1] )The ARAIM algorithm references used for this study arebased on the US GNSS Evolutionary Architecture Study(GEAS), aimed at the provision of LPV-200 serviceperformances worldwide using two or more constellationstransmitting on two frequencies (L1 and L5). ARAIMtechniques are an evolution of the single-frequency ReceiverAutonomous Integrity Monitoring (RAIM) based on anairborne comparison of each satellite measurement to theconsensus of the rest of the available satellite measurements.ARAIM is aimed to support LPV-200 and therefore it issubject to a deeper scrutiny than the former RAIM, goingbeyond the system development into the operation of thesystem.Since the US GEAS concluded (2010), the U.S.-EUWorking Group C - ARAIM Technical Subgroup has takenthe lead to further develop the ARAIM concept. The work ofthe group so far confirms that ARAIM requires the supportof a ground segment to provide the user with an IntegritySupport Message (ISM).The Isotropy-Based Protection Level (IBPL) techniquerepresents an alternative protection level computationtechnique which makes no assumption on the statisticalbehavior or the size of individual measurement errors. As incase of ARAIM, it does not rely on the one-fault-at-a-timeassumption that has been one of the key hypotheses ofconventional RAIM-based protection level computationtechniques. The IBPL technique was developed by GMV inthe framework of terrestrial liability-critical applications tocope with local degraded environment characteristics,though it turns out to be of potential interest for safety-of-lifeapplications. It provides a very simple and robust solution to the multi-constellation integrity problem, in principlewithout the need of a specific ground segment, as claimed byits developers.The EC launched the Mission and Service ImplementationLot 2 (MSIL2) project “Technical Support to Mission andServices Evolution”, with the objective of providing supportfor different GNSS aspects. GMV is the prime of MSIL2consortium. One of the objectives of this activity is tosupport the EC on the analysis of multi-GNSS Safety-Of-Life service performances. In this context, the MSIL projectanalyzed the performance of IBPL for aviation users (LPV-200 target mission), comparing it with the ARAIMperformance as a reference. The results of this comparisonwere considered as a useful benchmarking exercise in thedevelopment and analysis of multi-GNSS integrity solutionsfor aviation.In order to adequately develop the analysis of theperformances obtained using ARAIM and IBPL techniques aspecific strategy has been followed:1.Identification of a set of scenarios to analyse theperformances achieved using the differenttechniques;2.Adaptation of the available infrastructure tools togenerate the feared event scenarios;3.Execution of the selected scenarios using ARAIM2008, ARAIM 2010 and IBPL;4.Analysis and comparison of the performancesobtained with each technique; and5.Identification of conclusions.The main results for each scenario and technique arepresented in this paper, including a summary of theperformances achieved.
机译：在接下来的几年中，欧洲GNSS计划将 面对对成功至关重要的关键事件和决策 实现其最初目标和定义 符合《全球行动纲领》原则的新战略任务 欧洲共同体条约。 需要完整性的社区可以使用的服务是 在欧洲卫星导航的目标范围内 程序，因此目前是欧洲委员会（EC） 在这一领域以及未来的定义中工作 国际论坛中的ARAIM（高级RAIM）标准。 本文的目的是总结一个比较 GMV执行的ARAIM用户算法分析 在与EC签订的支持合同的框架内。论文 分析和比较所达到的性能 GEAS ARAIM（2008和2010版本）和IBPL 航空用户的技术。当时的分析是 已执行，则主要合并参考 ARAIM航空电子算法是GEAS中描述的算法 第二阶段（2010年）报告。 ARAIM的其他版本 已介绍，但它们基于GEAS II期 ARAIM原则（[REF.10]和[REF.1]） 这项研究使用的ARAIM算法参考是 基于美国GNSS进化架构研究 （GEAS），旨在提供LPV-200服务 使用两个或两个以上星座在全球进行表演 在两个频率（L1和L5）上传输。 ARAIM 技术是单频接收机的发展 自主完整性监控（RAIM）基于 每个卫星测量值与 其余可用卫星测量结果的共识。 ARAIM旨在支持LPV-200，因此它是 受到比前RAIM更为深入的审查， 超越了系统开发进入运营的过程 系统。 自美国GEAS达成结论（2010年）以来，美国-欧盟 C工作组-ARAIM技术小组已采取 导致进一步发展ARAIM概念。的工作 小组到目前为止确认ARAIM需要支持 为用户提供完整性的地面段 支持消息（ISM）。 基于各向同性的保护级别（IBPL）技术 表示替代保护级别计算 在统计上不做任何假设的技术 行为或单个测量误差的大小。像在 在ARAIM的情况下，它不依赖于一次故障 一直是以下假设之一的假设 常规的基于RAIM的保护等级计算 技术。 IBPL技术是GMV在 至关重要的地面责任应用框架 应对当地退化的环境特征， 尽管事实证明这对生命安全具有潜在的意义 应用程序。原则上，它为多星座完整性问题提供了一个非常简单而强大的解决方案 不需要特定的地面部分，如 它的开发商。 欧共体启动了任务和服务实施 批次2（MSIL2）项目“对任务和任务的技术支持 服务演进”，旨在提供支持 针对不同的GNSS方面。 GMV是MSIL2的主要成分 财团。该活动的目标之一是 支持EC进行多GNSS安全性分析 人生服务表演。在这种情况下，MSIL项目 分析了IBPL对航空用户（LPV- 200目标任务），并将其与ARAIM进行比较 性能作为参考。比较结果 被认为是 多种GNSS完整性解决方案的开发和分析 用于航空。 为了充分开展对 使用ARAIM和IBPL技术获得的表演a 遵循了特定的策略： 1.确定一组方案以分析 使用不同的方式获得的表现 技术; 2.将可用的基础架构工具进行调整以适应 生成令人恐惧的事件场景; 3.使用ARAIM执行选定的方案 2008，ARAIM 2010和IBPL; 4，性能分析与比较 通过每种技术获得;和 5.结论的确定。 每种方案和技术的主要结果是 本文介绍的内容，包括 取得的成绩。

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