中文摘要：

卫星导航发展的显著特征是多GNSS系统角逐并存新系统建立、老系统升级换代、系统级兼容互操作需求强烈。GNSS完好性监测包括星基、陆基增强和用户接收机自主完好性监测技术（RAIM），其中RAIM 具有灵活、可靠、硬件代价小而受到青睐。随着新一代导航、空中交管技术的发展和需求，本课题首次将定位域RAIM思想拓展到姿态测量的完好性监测（即测姿域RAIM），以期解决GNSS及传感器组合测姿的潜在问题。研究目的是利用多导航星座系统和多传感器源，研究测姿域RAIM基本理论和方法，提出对应的验证手段和指标，提高导航与姿态测量精度和可用性。研究内容涵盖测姿域RAIM 基本概念原理、多星座GNSS 姿态测量及其完好性监测、多传感器辅助GNSS 姿态测量及其完好性监测。预期目标是构建姿态测量完好性理论体系，掌握其在多星座和多传感器融合系统中仿真与试验技术。

结论摘要：

在过去的三年中，全球卫星导航进入了迅猛的发展期，特别是中国北斗系统，其在轨可用卫星数目不断增加，服务功能不断增强，不同星座系统的兼容与互操作性得到进一步加强。本项目的研究对象是基于姿态测量的GNSS/多传感器完好性监测理论和方法，这也是目前已知的首次将定位域RAIM思想拓展到姿态测量的完好性监测（即测姿域RAIM）。通过三年研究，提出了一些新的概念和方法，做出了有益的探索和尝试，达到了预期研究目标。主要研究进展和成果包括 1、初步形成姿态测量RAIM的模型框架和参数评估。引入姿态质量测度AQM、最大姿态允许警报率、最小检测概率、保护水平、残差阈值等，对于GNSS及传感器组合测姿的载波差分界定问题，提供一种新的思路。 2、深入分析多星座GNSS姿态测量RAIM算法和关键技术。对于多星座GNSS姿态测量技术不是新题目，而本研究侧重于结合RAIM算法的姿态测量，从两点着手一是在局部区域卫星数目的瞬间变化及DOP值突变，对载波观测及整周模糊度解算的影响，采用了星座预测技术以增强完好性监测在盲点区域的监测及恢复能力，提高了姿态完好性监测的自适应能力；二是经过理论分析，提出基于模糊度函数法的姿态测量完好性监测算法。 3、构建惯导/电子罗盘辅助的GNSS测姿RAIM原型系统和算法研究，使得前面探讨的概念、算法有一个依托和可实现的对象。提出一种Multispeed SINS算法并仿真实现，开展多源传感器融合方式下的姿态完好性监测滤波技术与评估，取得较好的实验结果。 4、提出一种面向RAIM基于FPGA的GNSS/INS组合系统的时间同步技术。它可有效消除导航传感器测量数据之间的时间误差，为INS和辅助导航传感器的测量数据添加时间标签，实现毫秒级的组合导航数据同步精度。其他成果还有获得上海市人才发展资金资助1项，申请发明专利1项，出版收录论文3篇，其中一篇SCI的影响因子达到1.5，与其他课题组一起培养研究生3人。