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Intégrité d'un système de navigation inertielle hybridé GNSS

机译：GNSS混合惯性导航系统的完整性

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Depuis des années, la croissance continue du trafic aérien a conduit à réduire l'espace entre les avions tout en améliorant la sécurité. Pour ce faire, il est nécessaire de connaître avec précision la position de l'avion, avec un système de surveillance et d'alarme - intégrité, conforme au principe de RNP (Requested Navigation Performance). Le GNSS/INS (Hybrid Inertial Navigation System) permet déjà d'obtenir des résultats de positionnement de haute performance, mais les nouvelles contraintes d'intégrité nécessitent de développer des architectures et des algorithmes associés plus évolués. Ces architectures doivent répondre aux besoins de précision de la navigation, soit aux règles de performances opérationnelles minimum pour l'intégrité de la fonction hybride définies dans la DO-229 Annexe R. La solution présentée ici et brevetée par SAGEM est basée sur : 1. Un couplage INS/GPS serré, 2. Une banque de filtres de Kalman, 3. Le calcul d'un rayon de protection associé à une probabilité de panne de 10~((-7)/(fh)) (i.e. par heure de vol), 4. La détection et l'exclusion des mesures GPS provenant d'un satellite en panne. Un exemple d'évaluation de la performance (potentiel de détection de panne, temps avant alerte,…) est également présenté.%For some years, the air traffic increase leads to minimise aircraft separation while improving safety. As a consequence, it's necessary to know precisely aircraft position with on-board performance monitoring and alerting (integrity), according to RNP principle (Requested Navigation Performance). The GNSS/INS (hybrid Inertial Navigation System) already provides high performance navigation solution, but the integrity requirement asks for new architectures and algorithms. These architectures must satisfy integrity navigation needs, i.e. Minimum operational performance requirements for integrity Hybrid function defined into DO-229 Annex R. The patented solution proposed by SAGEM is based on: 1. Tightly INS/GPS coupling, 2. Kalman filter Bank, 3. Calculation of localisation protection radius associated with a 10-7/fh (flight hour) probability of failure, 4. Detection and exclusion of faulty GPS measurement. Analysis and simulations are done to assess performance (potential detected failure, time to alert, number of simulated flight hours). The architecture is embedded into a real time partition compliant with the DO254 / D0178B DAL A development process.
机译：多年来，空中交通的持续增长导致飞机之间的空间减小，同时提高了安全性。为此，必须根据RNP（要求的导航性能）原理，通过监视和警报系统-完整性来准确了解飞机的位置。 GNSS / INS（混合惯性导航系统）已经可以获取高性能的定位结果，但是新的完整性约束要求开发更高级的体系结构和相关算法。这些架构必须满足导航精度要求，即DO-229附件R中定义的混合功能完整性的最低运行性能规则。此处提出的解决方案由SAGEM授予专利：1。紧密的INS / GPS耦合； 2.卡尔曼滤波器组； 3.与失败概率为10〜（（--7）/（fh））（即每小时的卷），4.从破碎的卫星中检测和排除GPS测量值。还提供了性能评估的示例（潜在的故障检测，预警之前的时间等）。％几年来，空中交通的增长导致飞机间隔最小化，同时提高了安全性。因此，根据RNP原则（要求的导航性能），必须通过机载性能监控和警报（完整性）来准确了解飞机的位置。 GNSS / INS（混合型惯性导航系统）已经提供了高性能的导航解决方案，但是完整性要求要求新的体系结构和算法。这些架构必须满足完整性导航的需求，即DO-229附件R中定义的完整性的最低运行性能要求。SAGEM提出的专利解决方案基于：1.紧密INS / GPS耦合； 2.卡尔曼滤波器组； 3与10-7 / fh（飞行小时）失效概率相关的定位保护半径的计算。4.检测和排除错误的GPS测量值。进行分析和模拟以评估性能（潜在的检测到的故障，警报时间，模拟飞行小时数）。该架构被嵌入到符合DO254 / D0178B DAL A开发流程的实时分区中。

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