[發(fā)明專利]衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)中的多通道協(xié)同控制方法和裝置

無效

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• 申請(qǐng)日: 2010-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN102023302A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈穎潔;趙民建;鐘杰;李云飛;李立言
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S19/33
• 分類號(hào): G01S19/33;G01S19/24
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)中的多通道協(xié)同控制方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)研究的不斷深入，衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的應(yīng)用不僅深入軍事、測(cè)繪、通信、遙感等軍用領(lǐng)域，其在汽車定位系統(tǒng)、個(gè)人手持通信終端等民用領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。GNSS系統(tǒng)作為一種星基導(dǎo)航系統(tǒng)，它利用用戶到位置已知的衛(wèi)星的距離或方向角等信息進(jìn)行定位和導(dǎo)航。目前已經(jīng)建成并投入使用的衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)有美國的GPS系統(tǒng)，俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)以及正在發(fā)展中的歐洲的Galileo系統(tǒng)和中國的北斗(Compass)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)通過從足夠多的衛(wèi)星信號(hào)中，獲得信號(hào)傳播時(shí)間信息和衛(wèi)星位置信息，根據(jù)這些信息計(jì)算得到接收機(jī)的位置、時(shí)間和速度等。為了進(jìn)行導(dǎo)航定位解算，導(dǎo)航接收機(jī)至少需要從不同的4顆衛(wèi)星得到信息。接收機(jī)需要先與接收到的衛(wèi)星信號(hào)完成粗同步，即擴(kuò)頻信號(hào)的捕獲過程，得到偽隨機(jī)碼的相位偏移和信號(hào)載波多普勒偏移。再由跟蹤過程得到偽碼相位、載波頻率/相位的精確估計(jì)值，對(duì)導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，解擴(kuò)后得到該衛(wèi)星信號(hào)中調(diào)制的信息。

由于導(dǎo)航定位至少需要衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)可以捕獲后穩(wěn)定跟蹤4顆衛(wèi)星的信號(hào)，因此給接收機(jī)配置多捕獲通道和多跟蹤通道就可以提高接收機(jī)的工作效率，縮短首次定位時(shí)間。這相當(dāng)于是一種以資源為代價(jià)換取時(shí)間優(yōu)勢(shì)的解決方法。對(duì)多捕獲通道和多跟蹤通道的接收機(jī)來說，多通道的協(xié)同控制成為整個(gè)接收機(jī)系統(tǒng)得以正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。控制邏輯的設(shè)計(jì)方式也直接影響到多通道協(xié)同工作的效率，決定了接收機(jī)資源配置的優(yōu)化程度。因此，多通道協(xié)同控制方法和裝置也是研究衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)中不可或缺的組成部分。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)中的多通道協(xié)同控制方法和裝置。

衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)中的多通道協(xié)同控制方法的步驟如下：

1）將GPS和BD-2兩種模式下所有可用衛(wèi)星納入待搜索衛(wèi)星列表，開機(jī)時(shí)，控制模塊中的核心狀態(tài)機(jī)位于初始化狀態(tài)，直接選取搜索列表中的前N顆衛(wèi)星順序置入所有N個(gè)捕獲通道，并順序開啟捕獲通道進(jìn)行捕獲；

2）初始化完成后，控制模塊中的核心狀態(tài)機(jī)進(jìn)入?yún)f(xié)同工作狀態(tài)，對(duì)各捕獲通道的捕獲結(jié)束標(biāo)志進(jìn)行輪詢監(jiān)聽，一旦偵聽到某個(gè)捕獲通道完成捕獲，則進(jìn)入下一步對(duì)當(dāng)前通道捕獲結(jié)果的處理流程，各捕獲通道的捕獲結(jié)果通過數(shù)據(jù)緩存模塊同步緩存；

3）判斷當(dāng)前捕獲是否成功，若捕獲成功，則查找是否存在空閑的跟蹤通道，若存在則將當(dāng)前捕獲結(jié)果置入該空閑跟蹤通道，開啟通道使能，完成從捕獲到跟蹤的切換和信息交互，若捕獲失敗，則位選信號(hào)無效，完成對(duì)當(dāng)前捕獲結(jié)果的處理；

4）根據(jù)所采用的衛(wèi)星搜索機(jī)制選擇下一顆待捕衛(wèi)星，檢測(cè)是否存在重捕請(qǐng)求，若有則優(yōu)先響應(yīng)重捕請(qǐng)求，否則在搜索衛(wèi)星列表中順序選擇一顆健康狀況良好且搜索狀態(tài)標(biāo)識(shí)為可搜索的衛(wèi)星進(jìn)行捕獲；

5）對(duì)當(dāng)前處理的捕獲通道進(jìn)行復(fù)位清零，然后將所選擇的待捕衛(wèi)星編號(hào)和模式置入該通道，進(jìn)行下一輪捕獲；

6）控制模塊的核心狀態(tài)機(jī)回到協(xié)同工作狀態(tài)的初始子狀態(tài)，即輪詢監(jiān)聽狀態(tài)。

所述的將GPS和BD-2兩種模式下所有可用衛(wèi)星納入待搜索衛(wèi)星列表，開機(jī)時(shí)，控制模塊中的核心狀態(tài)機(jī)位于初始化狀態(tài)，直接選取搜索列表中的前N顆衛(wèi)星順序置入所有N個(gè)捕獲通道，并順序開啟捕獲通道進(jìn)行捕獲步驟，包括：

1）將GPS和BD-2兩種模式下所有可用衛(wèi)星編號(hào)和模式信息納入待搜索衛(wèi)星列表，列表被順序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中，每顆衛(wèi)星對(duì)應(yīng)一個(gè)地址所屬的存儲(chǔ)單元，從地址0到地址36存儲(chǔ)BD-2的衛(wèi)星信息，從地址37到地址73存儲(chǔ)GPS衛(wèi)星信息，需要獲得衛(wèi)星信息進(jìn)行捕獲時(shí)從該存儲(chǔ)模塊中讀取；

2）開機(jī)時(shí)，控制模塊中的核心狀態(tài)機(jī)位于初始化狀態(tài)INI，將待搜索衛(wèi)星列表中的前N顆衛(wèi)星的衛(wèi)星編號(hào)和模式依次置入N個(gè)捕獲通道，并依次開啟捕獲通道使能，直接開始捕獲；

3）初始化完成后，核心狀態(tài)機(jī)跳出初始化狀態(tài)INI，初始化狀態(tài)INI只在每次開機(jī)時(shí)進(jìn)入一次，之后接收機(jī)的控制模塊一直工作在協(xié)同工作狀態(tài)MAIN。

所述的初始化完成后，控制模塊中的核心狀態(tài)機(jī)進(jìn)入?yún)f(xié)同工作狀態(tài)，對(duì)各捕獲通道的捕獲結(jié)束標(biāo)志進(jìn)行輪詢監(jiān)聽，一旦偵聽到某個(gè)捕獲通道完成捕獲，則進(jìn)入下一步對(duì)當(dāng)前通道捕獲結(jié)果的處理流程，各捕獲通道的捕獲結(jié)果通過數(shù)據(jù)緩存模塊同步緩存步驟，包括：

1）初始化完成后，狀態(tài)機(jī)切換進(jìn)入?yún)f(xié)同工作狀態(tài)MAIN，MAIN狀態(tài)下設(shè)多個(gè)子狀態(tài)sub_state；