其基本原理是：导航卫星自身对所播发的导航信号进行发射功率异常、伪码信号畸变、载波和伪码相位一致性、额外的时钟加速度、导航数据错误等完好性监测处理，形成相应的完好性信息随导航电文播发给用户。

卫星自主完好性监测（SAIM）的主要工作流程，如图所示。3台独立的导航接收机都具备接收功率检测、伪距测量、多普勒测量、数据解调等功能。3台接收机的观测数据和解调数据分别送给独立监测处理设备，对信号功率、数据质量、观测量等做基本判断。处理结果送给综合处理设备进行平行校验，首先排除接收机故障，然后对导航信号完好性给出最终监测结果，生成完好性监测告警信息送给卫星的导航处理设备。卫星将完好性监测信息搭载在导航信号中由导航信号发射设备播发给用户。

SAIM设备组成示意图

卫星自主完好性监测主要对导航信号功率、导航电文数据正确性、导航信号质量、伪码和载波相位一致性、卫星钟差和钟漂等故障因素进行监测。信号功率检测单元通过对数字的信噪比检测实现对卫星输出的模拟的导航信号功率检测和监测。导航电文数据正确性包括数据是否已调制、是否存在单粒子翻转等。数据调制正确性一般成块出现,而单粒子翻转一般单比特且固定出现。导航信号质量检测主要是对伪码测距信号畸变检测。伪码和载波相位一致性检测要求SAIM接收机输出的伪码观测量和载波相位观测量是独立输出的。载波平滑后伪距与伪距观测均值相减,其差值应该在很小的范围内,如果出现偏差,则判断伪码和载波相位出现滑变。额外的卫星钟差和钟漂检测主要通过载波相位滤波处理实现对星钟的监测。

由于在星上直接监测，因而告警时延相对较小，一般可达2秒，相应的完好性风险概率可达10^-7/小时。作为一种全新的完好性监测手段，SAIM具有告警时间短、成本低、对地面依赖性，不受地域限制的特点。