[發(fā)明專利]一種基于多普勒頻移特征的非合作導(dǎo)航衛(wèi)星識別的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510368579.1
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN105044744B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧歡;郁豐;何真;劉瑩;華冰;吳云華;陳志明
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 許方

1.一種基于多普勒頻移特征的非合作導(dǎo)航衛(wèi)星識別的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）低軌用戶衛(wèi)星接收機的射頻前端將導(dǎo)航衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號，利用無碼載波恢復(fù)技術(shù)跟蹤中頻信號的連續(xù)載波，并得到各個導(dǎo)航衛(wèi)星信號的多普勒頻移測量值；

（2）根據(jù)已知的低軌用戶衛(wèi)星的初始軌道參數(shù)及地面周期上注的導(dǎo)航衛(wèi)星星歷，計算得到一系列多普勒頻移的先驗值；

（3）將步驟（1）得到的多普勒頻移測量值和步驟（2）得到的多普勒頻移先驗值分別按照高低順序排列成兩組樣本，采用二分法搜索使得兩組頻率一致對應(yīng)的頻差估計值，即引入用戶衛(wèi)星接收機時鐘頻率誤差的參考量，計算含有的與的頻差絕對值之和e，當(dāng)e取最小值時認(rèn)為兩種頻率一致對應(yīng)，并將此時的稱為頻差估計值，e取得最小值表示為：

；

（4）根據(jù)各個多普勒頻移匹配殘差的比重，采用全局匹配、局部剔除的方法剔除匹配失敗的導(dǎo)航衛(wèi)星，所述局部剔除多普勒頻移測量值的條件表示為：

式中，為頻差估計值，為多普勒頻移測量，為多普勒頻移的先驗值，M為門限值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多普勒頻移特征的非合作導(dǎo)航衛(wèi)星識別的方法，其特征在于，步驟（1）中導(dǎo)航衛(wèi)星信號的多普勒頻移測量值表示為

(1)

式中，λ為載波波長，為用戶衛(wèi)星至導(dǎo)航衛(wèi)星的偽距率真值，為用戶衛(wèi)星接收機時鐘頻率誤差，n為多普勒頻移的測量誤差，k為第k顆導(dǎo)航衛(wèi)星。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多普勒頻移特征的非合作導(dǎo)航衛(wèi)星識別的方法，其特征在于，步驟（2）中多普勒頻移的先驗值表示為：

(2)

式中，和分別為第k顆導(dǎo)航衛(wèi)星的位置和速度矢量；和分別為用戶衛(wèi)星的位置和速度矢量；和分別為用戶衛(wèi)星至導(dǎo)航衛(wèi)星含有誤差的距離和距離率，λ為載波波長。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多普勒頻移特征的非合作導(dǎo)航衛(wèi)星識別的方法，其特征在于，步驟（3）中二分法搜索的頻率范圍為， 是連續(xù)函數(shù)，并且有；

其中，為頻差之和，表示為：

(3)

其中：為多普勒頻移測量值，為多普勒頻移先驗值，為頻差估計值，為可見衛(wèi)星數(shù)目；當(dāng)兩組頻率一致對應(yīng)，即當(dāng)頻差為 0時對應(yīng)的值為0。