北斗导航 ｜ 基于Transformer+LSTM+激光雷达的接收机自主完好性监测算法研究

基于Transformer+LSTM+激光雷达的接收机自主完好性监测算法研究

接收机自主完好性监测（RAIM）是保障全球导航卫星系统（GNSS）定位可靠性的核心技术。传统RAIM算法依赖最小二乘残差法，存在故障漏检、对复杂环境适应性差等问题。结合Transformer、LSTM与激光雷达的多模态融合技术，可显著提升算法在动态场景下的误差检测与隔离能力。以下从技术架构、多源数据融合、算法优化等方面展开分析：

1. 混合模型架构设计

（1）时空特征建模框架

• LSTM模块：捕捉GNSS观测数据（伪距、载波相位等）的时序动态特性，例如接收机运动状态与多路径误差的传播规律。LSTM通过门控机制建模短期依赖，如卫星信号突变的时序关联性。
• Transformer模块：利用自注意力机制捕获多卫星间的空间相关性，例如低仰角卫星与多路径效应的关联性，或同一星座卫星的钟差同步特征。通过多头注意力分配不同卫星特征的权重，增强关键异常信号的识别能力。
• 激光雷达辅助特征：引入激光雷达点云数据，构建三维环境模型ÿ