An Optimal Allocation Method for ARAIM Risk Considering DOP Value

LI Yi; WANG Li; SHU Bao; TIAN Yunqing; WANG Bingjie; PENG Xin

doi:10.13203/j.whugis20230482

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An Optimal Allocation Method for ARAIM Risk Considering DOP Value

Geodesy and Survey Engineering | 更新时间：2026-11-05

- An Optimal Allocation Method for ARAIM Risk Considering DOP Value
- Geomatics and Information Science of Wuhan University Vol. 50, Issue 10, Pages: 2001-2012(2025)
- 作者机构：
  
  1.长安大学地质工程与测绘学院，陕西西安，710054
  2.西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室，陕西西安，710054
  3.中电科星河北斗技术(西安)有限公司，陕西西安，710068
  4.61363部队，陕西西安，710000
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the Shaanxi Province Science and Technology Innovation Team(2021TD-51)
- DOI：10.13203/j.whugis20230482
  CLC： P228
- Received：19 May 2024，
  
  Published：05 October 2025
- 稿件说明：
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李一,王利,舒宝，等.一种顾及DOP值的ARAIM风险优化分配方法[J].武汉大学学报（信息科学版）,2025,50(10):2001-2012.

LI Yi,WANG Li,SHU Bao,et al.An Optimal Allocation Method for ARAIM Risk Considering DOP Value[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2025,50(10):2001-2012.
李一,王利,舒宝，等.一种顾及DOP值的ARAIM风险优化分配方法[J].武汉大学学报（信息科学版）,2025,50(10):2001-2012. DOI：10.13203/j.whugis20230482

LI Yi,WANG Li,SHU Bao,et al.An Optimal Allocation Method for ARAIM Risk Considering DOP Value[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2025,50(10):2001-2012. DOI：10.13203/j.whugis20230482

摘要

针对高级接收机自主完好性监测（advanced receiver autonomous integrity monitoring

ARAIM）算法将完好性风险和连续性风险平均分配，导致保护级计算保守的问题，系统分析影响保护级计算的因素，提出了一种顾及精度衰减因子的ARAIM风险优化分配方法，并采用MGEX（multi-GNSS experiment）测站、车载及航空实验3种数据验证该方法的有效性。结果表明，所提方法可实现保护级对定位误差更为紧致的包络，且优于半区间搜索法。相较风险平均方法，3类实验中北斗卫星导航系统（BeiDou satellite navigation system

BDS）保护级的改善率分别为7.5%、11.6%和8.8%。此外，保护级的改善效果与卫星观测几何结构密切相关，不同系统和区域内的优化效果存在差异。对于BDS而言，非亚太地区对应改善幅度优于亚太地区，两区域内的改善幅度分别为3.6 m和1.0 m；在亚太地区，BDS和BDS/GPS组合的改善幅度分别为1.0 m和0.6 m，单BDS提升效果更为显著。

Abstract

Objectives

The advanced receiver autonomous integrity monitoring (ARAIM) algorithm equally allocates the integrity and continuity risk

which leads to a conservative protection level calculation.

Methods

We systematically analyze the factors affecting the protection level calculation

and propose an optimal risk allocation method for ARAIM considering the dilution of precision (DOP)

and verifie the effectiveness of the method using three kinds of data from the multi-GNSS experiment (MGEX) station

vehicle and airborne experiments.

Results

The results show that the proposed method can realize a tighter envelope of the protection level to the position error

and its performance is better than that of the half-interval search method. Compared to the risk-averaged method

the protection level improvement rates of BeiDou satellite navigation system（BDS） in the three types of experiments are 7.5%

11.6% and 8.8%

respectively. In addition

the protection level optimization effect is closely related to the satellite observation geometry

and the improvement effect varies in different systems and regions.

Conclusions

For BDS

the improvement in the non-Asia-Pacific region is better than that in the Asia-Pacific region

with 3.6 m and 1.0 m respectively in the two regions. In the Asia-Pacific region

the optimization effects in BDS and BDS/GPS are 1.0 m and 0.6 m

respectively

with the single BDS enhancement being more significant.

关键词

Keywords

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