[實用新型]基于北斗偽衛星的近海及港口區域定位系統

有效

• 申請號: 201420518254.8
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN204086553U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 鄧洪有;謝京華
• 申請（專利權）人: 四川九洲電器集團有限責任公司
• 主分類號: G01S19/46
• 分類號: G01S19/46
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司 11111
• 代理人: 楊穎;張金芝

技術領域

本實用新型涉及衛星導航定位技術領域，具體涉及一種基于北斗偽衛星的近海及港口區域定位系統。

背景技術

確定平臺自身位置信息是確保作業安全以及進行高效有序管理與調度的基礎和前提。隨著我國海洋戰略的實施，近海捕撈、近海勘探、近海搜救、近海航行、近海防務等近海活動日益增加，水運物流發展迅速，船舶進出港口日漸頻繁，這對近海及港口區域艦船、飛行器的定位提出了更高的要求，要求定位系統具備較高的定位精度、能夠覆蓋所有的艦船及飛行器、具備一定的抗干擾能力、具備較高的完好性與可用性等。近海及港口區域定位根據作業任務的不同可以有多種不多的定位方法，如光學交匯定位、無線電測距定位、衛星定位、水聲定位以及組合定位等。

目前的技術手段雖然能夠在一定程度上解決定位問題，但在工程實現方面仍然存在定位精度不高以及應用受局限等問題，且更多的是依賴以GPS為代表的全球導航衛星系統(GNSS)進行工作，即使是目前發展最為成熟的GPS系統，在定位與導航過程中也存在一定的局限性與風險，會受到包括太陽活動影響、干擾與欺騙、易受破壞等因素的限制。對于一些應用領域來說，GPS系統在定位精度、可用性、完好性方面還無法滿足一些用戶的使用需求，如沿海港口及其附近的精確導航，要求達到米級的導航精度和較高的完好性指標，覆蓋的區域又遠遠大于局域范圍，同時提供較高的系統可用性和完全的自主權。

北斗衛星導航系統是我國自主發展、獨立運行的全球導航衛星系統，雖然擁有自主權，但也面臨著與GPS系統類似的問題，其缺點主要有：赤道衛星只能覆蓋南、北緯81度，81度以上是盲區和死角；北斗衛星只能進行兩維定位，需要地面高程數據庫做補充才能確定點的水平坐標；精度與GPS偽距法相當，達不到GPS載波相位法cm級的精度；用戶需要發射信號，不利于隱蔽。因此，在為近海及港口區域作業平臺定位時，不能過于依賴基于衛星導航系統的解決方案，還需要有其他相對獨立的輔助技術手段來實現定位。

實用新型內容

基于現有技術中存在的上述不足，本實用新型現提出基于北斗偽衛星的區域定位系統，以解決原有的實現對平臺自身定位技術中過度依賴GPS以及存在的定位精度不高、抗干擾能力不強、實用性不高的問題。

本實用新型所公開的基于北斗偽衛星的近海及港口區域定位系統，包括：所述系統包括主控站、至少四顆北斗偽衛星、北斗偽衛星接收機以及參考接收機，其中，所述主控站與所述北斗偽衛星和所述參考接收機相耦接，所述主控站將測距碼和導航電文發送給所述北斗偽衛星，接收所述參考接收機反饋回的同步誤差信號，并根據所述同步誤差信號將調控信號發送給所述北斗偽衛星；所述北斗偽衛星分別與所述主控站、所述北斗偽衛星接收機以及所述參考接收機相耦接，所述北斗偽衛星接收所述主控站發送的測距碼、導航電文以及調控信號，將調制的北斗導航信號同步射頻發射給所述北斗偽衛星接收機和所述參考接收機；所述北斗偽衛星接收機與所述北斗偽衛星相耦接，接收所述北斗偽衛星發送的射頻信號以進行偽距測量、導航電文解算和定位；所述參考接收機與所述北斗偽衛星和主控站相耦接，接收所述北斗偽衛星發送的射頻信號，并將分析得到的同步誤差信號發送給所述主控站。

優選地，所述北斗偽衛星設有至少四顆，固定安裝于海岸上和/或鉆井平臺處，且位置已知。

優選地，所述北斗偽衛星包括主控單元、基帶處理單元以及射頻單元，其中，所述主控單元與所述主控站和所述基帶處理單元相耦接，接收所述主控站發來的調控信號，并將所述北斗偽衛星的初始化數據發送給所述基帶處理單元；所述基帶處理單元與所述主控單元和所述射頻單元相耦接，接收所述主控單元發來的初始化數據進行信號處理，并將轉換后的模擬中頻信號發送給所述射頻單元；所述射頻單元與所述基帶處理單元和所述北斗偽衛星接收機相耦接，接收從所述基帶處理單元發來的中頻信號，將根據系統內部時鐘和本振信號進行變頻、濾波放大后的射頻信號輸出給所述北斗偽衛星接收機。

優選地，所述北斗偽衛星接收機包括：天線、射頻接收機、信號處理器以及數據處理機，其中，所述天線無線耦接所述北斗偽衛星，接收所述北斗偽衛星發來的射頻信號；所述射頻接收機將所述射頻信號處理成中頻信號后送入所述信號處理器；所述信號處理器從中提取多路偽距信號后送入所述數據處理機。

優選地，所述參考接收機包括：前端射頻單元、中頻數據處理單元和導航解算單元，其中，所述前端射頻單元無線耦接所述北斗偽衛星，接收所述北斗偽衛星發來的射頻信號；所述中頻數據處理單元將所述射頻信號轉換成中頻信號后送入所述導航解算單元。

優選地，所述偽衛星接收機安裝于快速移動的交通工具上。