Page 66 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第10期

第 50 卷 第 10 期 武 汉 大 学 学 报（ 信 息 科 学 版 ） Vol.50 No.10
2025 年 10 月 Geomatics and Information Science of Wuhan University Oct. 2025

引文格式：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
Citation：LI Yi,WANG Li,SHU Bao,et al.An Optimal Allocation Method for ARAIM Risk Considering DOP Value[J].Geomat‑
ics and Information Science of Wuhan University,2025,50(10):2001-2012.DOI:10.13203/j.whugis20230482
一种顾及 DOP 值的 ARAIM 风险优化分配方法

李 一 1,2 王 利 1,2 舒 宝 1,2 田云青 1,2 王冰洁 彭 鑫 4
3
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
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。
关键词：ARAIM；完好性风险；连续性风险；精度衰减因子；风险优化分配
中图分类号：P228 文献标识码：A 收稿日期：2024‑05‑19
DOI：10.13203/j.whugis20230482 文章编号：1671‑8860（2025）10‑2001‑12
An Optimal Allocation Method for ARAIM Risk Considering DOP Value

LI Yi WANG Li SHU Bao TIAN Yunqing WANG Bingjie PENG Xin 4
1，2
1，2
3
1，2
1，2
1 College of Geological Engineering and Geomatics, Changan University, Xian 710054, China
2 Key Laboratory of Western Chinas Mineral Resources and Geological Engineering, Ministry of Education, Xian 710054, China
3 CETC Xinghe BeiDou Technology (Xian) Co. Ltd, Xian 710068, China
4 61363 Troops, Xian 710000, China
Abstract： Objectives: The advanced receiver autonomous integrity monitoring (ARAIM) algorithm equal‑
ly 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 ef‑
fectiveness of the method using three kinds of data from the multi-GNSS experiment (MGEX) station, ve‑
hicle and airborne experiments. Results: The results show that the proposed method can realize a tighter en‑
velope of the protection level to the position error, and its performance is better than that of the half-inter‑
val search method. Compared to the risk-averaged method, the protection level improvement rates of Bei‑
Dou satellite navigation system （BDS） in the three types of experiments are 7.5%, 11.6% and 8.8%, re‑
spectively. 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

基金项目：国家自然科学基金（42004024，42127802）；中央高校基本科研业务费专项资金（300102263202）；陕西省科技创新团队项目
（2021TD-51）；陕西省地学大数据与地质灾害防控三秦学者创新团队项目（2022）。
第一作者：李一，博士生，主要从事 GNSS 高精度完好性监测算法研究。liyi1066920299@163.com
通信作者：舒宝，博士，副教授。baos613@163.com