三分钟教你读懂RAIM预报
GNSS是Global Navigation Satellite System(全球卫星导航系统)的缩写。现在投入使用的GNSS系统主要有四套：美国的GPS、俄罗斯的“格洛纳斯”、欧洲的“伽利略”和中国的“北斗”。其中以美国的GPS系统使用最为广泛。 这四套GNSS系统的定位原理基本相同，都是依靠接收机与多个卫星间的测距来进行定位。GNSS常用的测距方法有两种：伪距测距和载波相位测距。机载GNSS系统属于单点定位，只能使用伪距测距。 伪距测距利用卫星信号发出和接收的时间差计算距离。由于GNSS卫星是运动的，这里的测距值其实是接收机距离卫星飞行后方某个点的距离，所以被称作“伪距”。
当接收机获得多个卫星测距后，就可以根据“星历”(卫星轨道数据)计算出飞机的位置。这个计算过程与原始导航中的DME/DME定位十分相似。 (1)平面双台定位
在二维平面中，根据两个DME台的测距值可以确定两个点。
借助诸如VOR径向线等其他定位手段，我们可以将错误的点排除。FMC可以利用这种方法修正惯性导航系统的误差，得到精确的飞机位置(详见文后说明)。
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(2)平面三台定位
在平面内如果有三个DME台进行测距，即可得出唯一的位置点。
(3)立体三星定位
如果把DME台“装”在卫星上，在三维空间内定位的话，三个测距值能够获得两个位置点。通过逻辑判断法，系统可以排除错误的位置点，因为错误位置点在太空中，比卫星还高。这就是三星定位的基本原理。
三颗卫星，三组测距数据，从理论上讲我们已经可以在三维空间中确定飞机的位置了。
香农定理 (4)时间误差导致的“第四变量”。
GNSS系统利用信号的时间差进行测距。任何细微的时间误差被放大30万倍(光速)都将变得无法接受。所以GNSS系统要求卫星和接收机的时间必须保持严格的一致。
GNSS卫星上使用的是原子钟，同时还受地面站的监控和校准。原子钟精度极高，但是造价高昂。机载GNSS接收机上使用的是“廉价的”石英钟。(当然这个“廉价”只是相对而言的。)机载石英钟的精度远低于原子钟。 “机载时钟”与“卫星时钟”之间的误差被称作“接收机钟差”。一旦“接收机钟差”混入定位计算，就会被放大30万倍(伪距=时间差×光速)。所以在GNSS定位过程中，除了经度、纬度和高度以外，还存在一个必须解算的变量——“接收机钟差”。
既然定位存在四个待解变量，那就必须至少引入四组数据进行解算。这就是我们通常所说的GNSS定位至少需要4颗卫星的原因。
(二)RAIM(接收机自主完好性监控)
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前文讲到，接收机至少需要4颗卫星才能完成定位。那么就存在这样一个问题：万一某颗卫星出现故障，定位数据就会发生错误。仅有4颗卫星可用时，定位错误无法被系统识别和纠正。
如果GNSS接收机能够搜索到5颗可用的卫星，按照“4颗卫星定位一次”的原则排列组合，接收机可以做5次定位计算。通过5组数据的对比，接收机就能够发现出卫星故障了。这个对比/识别的功能，就是我们所说的RAIM(接收机自主完好性监控)。
g4猪流感 如果GNSS接收机能够搜索到5颗以上卫星，系统就能够进行更多次的定位计算。此时RAIM不仅能够提供卫星故障的警报，还能够识别出是哪颗卫星发生故障。在某些GNSS系统中，接收机可以根据RAIM结果将错误的卫星排除在外。
RAIM是GNSS接收机的一种功能，目的是监控GNSS卫星的可靠性。接收机必须搜索到至少5颗可用卫星，RAIM才能够工作。还需要注意的一点是，RAIM并不监控GNSS接收机本身的故障。
所有航空用GNSS接收机都必须具备RAIM功能。只要可用卫星不少于5颗，RAIM功能即自动工作。RAIM是FMC评价导航精度的重要依据之一。机组不需要直接监控RAIM结果，只需要监控ANP值有没有超过RNP值即可。
“RAIM 功能的输出是对GPS 位置误差的估值。自治完好性监测值送给FMC，FMC 利用此自治完好性监测数据决定GPS数据是否能用于导航。”——《B737NG飞机维护手册》
“ANP 是FMC 根据RAIM、更新方法以及其它因素计算的，它的值一直波动。只要ANP 不超过RNP，没有实际或可靠的方法帮机组解释ANP 波动。如果ANP 增加超过RNP，出现UNABLE REQD NAV PERF – RNP 警报。”——《B737机组训练手册》
(三)RAIM HOLE (RAIM 空洞)
既然RAIM功能至少需要5颗卫星才能完成，那飞行中会不会遇到凑不够5颗可用卫星的情
况呢?这种情况是存在的。无法搜索到5颗可用卫星的区域被称之为“RAIM空洞”。
在RAIM空洞中，接收机无法对卫星的可靠性进行监控。RAIM空洞的发生主要受下面三个因素的影响。
(1)星历
星历是GNSS卫星运行的轨道数据，说白了就是一张时间表，告诉我们卫星什么时间在什么地点。以GPS系统为例，GPS一共有21颗正常工作卫星和3颗 备份卫星。卫星围绕地球运转，每12小时绕地球一圈。依照星历计算在某一时间、某一区域，理论上就是凑不够5颗卫星的。
(2)MASK ANGLE (蔽遮高度角、截止高度角 )
当接收机定位时，位置过低、距天地线过近的卫星容易受到电离层和地形的干扰，造成定位误差。所以系统会设定一个遮蔽高度角，低于这个角度的卫星被视作不可靠。遮蔽高度角越大，视作不可靠的卫星就越多，RAIM空洞出现的概率也就越大。
(3)卫星故障通告
如果卫星主控站发现某颗GNSS卫星出现故障，会对外发出卫星故障通报。可用卫星数量减少也会增大RAIM 空洞出现的概率。
(四)RAIM预报
孔庆德生死护送卡尔逊 “不可靠，即不可用”是航空运行中一个通行的准则。并不是说在RAIM空洞中4星定位的数据就一定会出现偏差，问题在于定位数据的可靠性无从监控。所以RAIM空洞中的GNSS数据不能被视作有效。
这就好比某机场宣布“盲降不提供使用”，但实际上盲降设备仍然处于开机状态一样。盲降信号可能准确，也可能不准确，我们无从证实。所以我们不会使用盲降进近程序。
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