[發明專利]衛星導航多頻接收機多頻點時延檢測和校正方法、裝置

有效

• 申請號: 201611213248.1
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106772470B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 蔣云翔;鄭彬;劉蓉杰;向為;易文鑫;王文藝;朱增賢;張寧波;楊麗莎
• 申請（專利權）人: 湖南北云科技有限公司
• 主分類號: G01S19/27
• 分類號: G01S19/27;G01S19/30
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 陳介雨

本發明公開了一種衛星導航多頻接收機多頻點時延檢測和校正方法、裝置，只捕獲一顆衛星的某一頻點信號，然后利用該頻點信號的捕獲結果直接引導該衛星的其他頻點信號進入跟蹤，省掉了其他頻點信號的捕獲。計算一顆衛星不同頻點的時延差，將單頻點的碼相位進行一定的數據運算操作，從而準確地估計出同一顆衛星上其他頻點引導跟蹤的初始碼相位狀態。本發明將單頻點的碼相位進行一定的數據運算操作，準確估計出同一顆衛星上其他頻點的初始引導碼相位狀態，大幅地提高了多頻點并行快速引導跟蹤裝置的信號的跟蹤鎖定概率。

技術領域

本發明涉及多頻高精度衛星導航接收機，特別是一種衛星導航多頻接收機多頻點時延檢測和校正方法、裝置。

背景技術

目前，衛星導航多頻接收機普遍對同一顆衛星的多個頻點信號單獨進行捕獲、跟蹤以及電文譯碼。由于捕獲模塊是串行工作的，同一顆衛星的多個頻點信號需要輪流占用捕獲模塊進行信號捕獲，導致處理時間較長，且捕獲模塊需要兼容多個頻點，實現復雜度較高。針對并行快速多頻接收機，存在一種快速引導跟蹤裝置，通過捕獲一顆衛星上的某一個頻點，對該衛星其他頻點的信號進行引導跟蹤，其中，其他未直捕頻點用于引導跟蹤的初始碼相位等于已捕獲頻點的初始碼相位。然而，由于同一顆衛星不同頻點的電離層時延，傳輸時延，射頻通道時延，電路域處理時延不同，導致同一顆衛星不同頻點的偽碼無法嚴格同步，會導致此快速引導跟蹤裝置失效。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種衛星導航多頻接收機多頻點時延檢測和校正方法、裝置。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種衛星導航多頻接收機多頻點時延檢測和校正方法，包括以下步驟：

1)通過射頻通道分別將不同頻點的射頻信號下變頻到中頻信號，衛星上的A頻點和B頻點的中頻信號接收通道同步打開，同步接收數據；

2)對A頻點信號進行捕獲，得到A頻點的碼相位和多普勒；

3)生成A頻點和B頻點信號的本地偽碼，等待A頻點和B頻點信號啟動跟蹤；

4)在A頻點信號被捕獲成功后，將B頻點信號的多普勒利用A頻點信號的多普勒，B頻點信號的初始碼相位為A頻點信號的初始碼相位，設為INT；

5)對A頻點和B頻點信號的初始碼相位進行時延估計，獲得碼相位偏移數CURR；

6)在不同時間，不同環境下多次搜索不同的衛星，重復步驟3)～步驟5)，獲得大量的CURR值，統計P％概率下的CURR值所在的區間，設為[CURR_E，CURR_L]，若CURR_L-CURR_E≤4，則設置B頻點與A頻點的時延差為CURR_E+1，將CURR_E+1的時延差寫入B頻點引導跟蹤模塊進行時延校正，即在每次A頻點信號捕獲成功后，設置B頻點信號的初始碼相位為INI+CURR_E+1；否則，判定B頻點與A頻點沒有固定的時延差，無法使用A頻點捕獲結果引導B頻點的方式進行快速引導跟蹤；

7)在初始化和定期檢測過程中執行一次步驟1)～步驟6)，執行完成之后不再重復執行，直到下一次定期檢測過程。

步驟5)中，時延估計的具體實現過程包括：

1)設置B頻點最大偏移碼片數2*N和最小搜索間距M，總的搜索次數設置為2*N/M，其中N/M為整數；

2)設當前搜索次數為K，設置B頻點信號當前搜索狀態下的碼相位為偏移INT+(1-2*(K％2))*(K/2)*M個碼片，其中％表示求余運算；

3)同步啟動A頻點和B頻點信號的跟蹤，若A頻點和B頻點均跟蹤鎖定上，則入步驟4)；否則，搜索次數K的值加1，判斷若搜索次數≤2*N/M，重新執行步驟2)，若搜索次數>2*N/M，認為當前最大碼片偏移數下無法利用A頻點捕獲結果引導B頻點信號跟蹤，返回步驟1)，重新搜索A頻點其他衛星直到所有衛星搜索完成；