卫星导航定位作为CTCS-4级列控系统的重要技术手段,能够提供列车位置及车速信息,为实现在途定位性能的主动监测评估,进一步提高列车定位精度、可靠性,我国逐步展开对列车定位局域增强技术的研究,研制由差分参考站、增强服务控制中心构成的地基增强系统。面对复杂的铁路场景,对铁路沿线的卫星定位系统需要进行完好性监测,由基站发送给用户的差分改正信息由于卫星导航系统本身及信号传输的随机性可能造成一定偏差,影响最终列车定位结果,因此针对基站接收机性能监测尤为重要。本文提出面向铁路安全应用的卫星导航基站性能监测方法并设计监测软件,能够检测并排除发生故障的基站从而确保列车定位准确性,保证列车行驶安全。该方法在地基增强系统完好性监测方法基础上进行一定调整,从系统角度分为单基站和多基站,设计由信号功率和星历完整性环节组成的单基站性能监测以及由报文监测和多参考一致性检测组成的多基站性能监测,从接收机接收信号及数据内容方面对基站接收机实施监测,并通过搭建可视化软件平台的方式实现。本文的主要工作内容如下:(1)调研了铁路地基增强系统及其完好性监测、基站性能监测现状,归纳了接收机性能监测指标,确定基站性能监测的主要目的在于接收机故障检测。(2)设计基于单基站的性能监测方法,本文采取从信号功率、星历完整性两个方面实施对接收机故障的检测。对不同监测环节制定不同监测流程,基于高斯膨胀法求取每项监测指标的阈值。针对信号功率监测,针对不同卫星、不同正态分布原则所得阈值在不同时间段注入不同大小故障,实验证明,基于不同卫星分类后对信噪比求取阈值以及采用3σ原则计算阈值可以有效提升检测能力。针对星历完整性监测,分析用旧星历推导卫星坐标的有效时长并设计了针对星历未更新或更新有误不同情况的监测方法用于软件设计。(3)设计基于多基站的性能监测方法,本文采取从报文监测、多参考一致性检测两方面实施多接收机故障检测。报文监测主要判断接收机输出差分改正数是否超出预设限值,同时对于多基站冗余,验证了基于Delaunay三角剖分组网算法的可行性,针对多参考一致性检测,将B值作为检测各接收机之间伪距校正量一致性的标准,通过仿真获取RTCM协议中伪距校正值数据,根据多基站组网原理,基于不同接收机不同布设方式注入不同类型故障,实验证明,检测算法对不同网型结构的基站布局均能有效实现故障检测。(4)设计适用单基站、多基站的性能监测软件,基于Android Studio开发环境,分析软件需求,搭建软件框架,基于已实现的单基站、多基站性能监测算法,完成软件设计。本文所设计的基站性能监测软件实现了从单基站到多基站的完整监测体系,从信号功率到星历数据监测的单基站监测子系统,从报文监测到多参考一致性检测的多基站监测子系统,由两个子系统组成基站全面监测系统,有效对接收机故障进行检测。图89幅,表17个,参考文献66篇。