完好性是指当定位系统异常、故障或超出误差允许范围限制时，在规定时间内向用户发出告警的能力。它与精度、连续性、可用性一并构成了卫星定位系统的四大核心性能指标。
完好性表征了定位服务的安全性和可靠性。如果定位服务中存在异常、故障或误差超限，但系统未能成功检测该异常或发出告警，则意味着发生了“完好性风险事件”。一旦完好性风险事件发生，它将对用户产生安全威胁，特别是对于民航、海事、铁路等其他与生命安全高度相关的行业。
技术背景
近年来，随着自动驾驶的快速发展与普及，人们逐渐认识到精度不再是唯一技术指标，甚至不再是最重要的技术指标。美国联邦交通运输部（Department of Transportation）在其白皮书《无线电导航系统：能力投资策略（Radionavigation Systems: A Capabilities Investment Strategy）》中明确规定，对于高速公路（Highway）导航应用，定位系统需全面满足以下性能要求：
从上表中可以看出，对于高速公路车辆定位应用而言，精度仅仅是诸多技术指标当中的一个方面。以智能驾驶（Intelligent Vehicle）为例，它不仅要求定位精度优于0.1m（95%），还同时要求定位可用性优于99.9%；并且，当定位误差超过0.2m时，系统需在5s内及时发出告警，以便车辆或驾驶员采取其他备份或安全措施。
产品亮点
MEMS 惯性测量单元（IMU）由于其体积小、功耗低等优点，在导航领域得到了广泛应用。通过融合惯性导航信息与GNSS/RTK，能够在多种复杂环境下提供连续、可靠的导航定位服务。然而，由于MEMS传感器本身精度相对较低且易受环境干扰和器件故障影响，其导航结果的可靠性面临挑战。因此，开发实现 MEMS 组合导航完好性预测与告警功能具有重要意义。
为全面满足自动驾驶在精度、连续性、完好性等方面的技术要求，眸星B684-D高精度MEMS组合导航系统近日再次迎来升级，实现完好性预警能力，助力自动驾驶用户更精准、更安全。
01 故障检测
·根据不同的完好性监测方案，设定相应的故障检测阈值。当监测指标超过阈值时，触发故障告警信号，表明系统可能存在故障。
·利用导航系统的算法模型，对系统的正常运行状态进行预测。
02 故障定位
在检测到故障后，通过分析各传感器的测量数据或监测指标，确定具体出现故障的传感器。对于由多个传感器或组件构成的子系统，当故障发生时，通过对整个子系统的输入输出数据、内部状态信息以及与其他子系统的交互信息进行综合分析，确定故障所在的子系统。
03 系统性能评估
利用完好性监测过程中收集的各种数据，对 MEMS 组合导航系统的导航精度进行评估。例如，通过比较卫星精确位置与组合导航输出位置的误差统计特性，分析系统在不同工况下的定位精度变化情况，为系统性能优化提供参考依据。
04 用户自定义
新的完好性预警功能支持自定义，用户可根据自身应用场景实际需求，合理设置告警门限（Alarm limit），符合白皮书精度、连续性及完好性规定要求；当B684-D定位误差超过门限时，系统能够在0.1s内迅速发出告警，提醒用户关注状态或采取其他必要措施。
在实际场景中，将MEMS组合导航系统应用于某无人车导航任务中。在行驶过程中，通过完好性监测及时预警了因GNSS长时间信号遮挡失锁导致的测量误差增大问题，并提醒用户提前关注安全距离、更早采取减速刹车等安全动作措施，从而进一步保障了无人车作业任务的安全性。
