[發明專利]一種GNSS接收機、終端設備及定位系統

在審

• 申請號: 201610299118.8
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN105738928A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 李健;陳杰;巴曉輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G01S19/34
• 分類號: G01S19/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本申請涉及衛星定位技術領域，更具體地說，涉及一種GNSS接收機、終端設備及定位系統。

背景技術

GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem)是一個綜合的概念，泛指全球所有運行的衛星導航系統，包括全球衛星導航系統、廣域增強系統和區域系統。目前正在運行和計劃實施的全球定位系統有美國的GPS、俄羅斯的GLONASS(GlobalNavigationSatelliteSystem)、歐盟的GALILEO以及中國的BDS(BeidouNavigationSatelliteSystem)。而增強系統分布在多個國家，如美國的WAAS(WideAreaAugmentationSystem)、歐洲的EGNOS(EuropeanGeostationaryNavigationOverlayService)、俄羅斯的SDCM(SystemofDifferentialCorrectionandMonitoring)。此外，還有區域系統，例如日本的QZSS(Quasi-ZenithSatelliteSystem)和印度的IRNSS(IndianRegionalNavigationSatelliteSystem)。多種衛星導航系統的發展使得導航接收機可用于定位的衛星數量大幅增加，極大的改善了用戶在復雜環境下的體驗，使得定位的精確度、穩定性和完好性都有巨大的提高。以下針對四個主要的全球導航衛星系統進行介紹。

1.GPS系統

GPS系統源于美國海軍20世紀60年代啟動的子午儀(Transit)計劃，通過中低軌道運行的24顆衛星不停的廣播導航信息，為用戶接收機提供全球性、動態性、全天候的位置服務。GPS是目前應用最為廣泛、系統最為成熟的衛星導航系統。從1995年GPS完全投入使用后，美國政府就著手GPS現代化項目，不斷推進其向前發展。GPS現代化的目的是提高系統的精度、可用性、可靠性以及衛星的工作壽命。其主要內容包括在L2頻點增加C/A碼、增加第三民用頻率L5、GPS信號系統實現軍民分離以及地面控制系統的升級，預計于2020年左右完成。

2.GLONASS系統

GLONASS系統的歷史和GPS相似，是由前蘇聯軍方提出并參與設計的，于1995年12月發射最后一批衛星，建成了24顆衛星組成的星座。GLONASS與GPS最大的不同在于其采用了頻分多址而非碼分多址的技術，所有衛星采用相同的PRN碼，相對于GPS系統具有更低的互相關和更好的抗干擾特性。由于很多衛星老化、系統維護資金缺乏，到2001年，整個星座退化為6～8顆。后來隨著俄羅斯經濟的復蘇以及政府的支持，在2011年底恢復了24顆衛星的完全運營。由于GLONASS系統的自身性能和穩定性存在缺陷，并且其開放程度嚴重不足，導致了GLONASS的發展嚴重滯后于GPS。

3.GALILEO系統

GALILEO系統是在歐盟和歐空局聯合倡議下啟動的新一代全球衛星導航系統。不同于GPS，該系統是一個國際參與并投資的系統，旨在提供不同類型的民用服務。GALILEO空間段由分布在3個軌道面的30顆衛星組成，在同一地點可觀測的衛星數優于GPS，而且其可以更好的覆蓋高緯度地區。其導航信號采用了現代化的BOC信號，在E5A、E5B、E6和E2-L1-E1四個頻段播發。迄今為止，GALILEO系統共發射了4顆衛星。盡管該系統準備籌劃近十年時間，但是由于系統組織管理和產業規劃上存在錯誤決策，其系統發展陷入僵局，相關發射計劃一再推遲。

BDS系統

北斗衛星導航系統是中國正在實施的自主研發、獨立運行的全球衛星導航系統。它是在北斗一代系統的基礎上發展起來的，空間段包括5顆靜止軌道(GEO)衛星、3顆傾斜軌道(IGSO)衛星和27顆中圓軌道(MEO)衛星。截止2014年2月，北斗系統已經完全覆蓋亞太地區，并為中國及其周邊地區提供高精度的定位服務，北斗全球系統最終將于2020年建成。為用戶提供數字報文短信服務是其區別于其他導航系統的最主要特征。與GPS系統類似，北斗系統采用了碼分多址的信號，并在B1和B2兩個頻點播發，其可以實現與GPS系統的兼容。