随着GNSS卫星导航系统的不断发展,其在高速发展的铁路领域中的应用也不断发展。使用GNSS卫星导航系统的同时也存在着易受干扰和卫星完好性的问题。使用卫星导航时的卫星信号接收机中都设置有自主完好性监测(RAIM)功能,它是针对卫星完好性问题而发展的技术。它利用GPS卫星的冗余信息,对GPS的多个导航解进行一致性检验,从而达到完好性监测的目的。RAIM预测技术是指示RAIM是否可用的一种技术。在某些情况下,比如当卫星的几何分布不好时,会出现所谓的“RAIM空洞”,即RAIM不可用,这时接收机无法自己进行完好性的监测,无法确定此时GPS卫星的状况,这将为使用GPS信号的各个系统带来安全风险。因此需要对铁路RAIM是否可用做出预测,以保障铁路系统在使用卫星导航系统时的安全性。本文在研究RAIM在航空领域应用的基础上,根据铁路对卫星导航系统的完好性需求,针对铁路系统使用GPS卫星导航系统时存在的卫星完好性监测安全风险问题,设计并实现了应用于铁路的RAIM可用性预测系统。主要内容如下:首先,在阅读大量中外文献的基础上,从GNSS定位原理到RAIM可用性预测算法,按照因果关系,逐步介绍相关技术,使读者对RAIM可用性预测有更清晰的认识。其次,在系统的设计和实现过程中,根据系统的业务需求,对系统的网络拓扑结构和系统功能结构进行了设计。将系统的功能模块划分为数据处理模块、RAIM可用性预测模块以及RAIM可用性预测结果发布模块。其中,数据处理模块是系统的最基础的功能模块,该模块进行数据处理的相关操作,包括数据的获得、处理和存取;RAIM可用性预测模块搭载承担铁路RAIM可用性预测系统最主要的功能任务,进行RAIM可用性预测计算,以定时预测和实时预测来满足预测需要;RAIM可用性预测结果发布模块完成系统与用户的交互,获取用户提交的任务并显示预测结果。对系统功能模块分别进行设计和实现,同时设计了系统数据库。然后,在完成系统的设计与实现后,对系统进行了相关功能性测试和非功能性测试,对各个功能进行测试并对相关测试结果进行分析。系统能够通过相关测试用例,基本实现了系统在需求分析阶段的所有功能。最后,对论文工作进行了总结,并根据论文中存在的不足之处,对未来工作进行了展望。通过对上述内容的研究,铁路RAIM可用性预测系统能够对铁路车站和铁路沿线进行RAIM可用性预测,给出RAIM可用性信息,辅助铁路调度,从而保障列车定位系统的可靠性,以保障列车运行安全。