[發(fā)明專利]基于時(shí)差法的高精度反GPS跟蹤模塊定位識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710124494.8
• 申請(qǐng)日: 2017-03-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106950539B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐清善;李亞捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S5/14
• 分類號(hào): G01S5/14;G01S5/06;G01S5/02
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種基于時(shí)差法的高精度反GPS跟蹤模塊定位識(shí)別方法，其特征在于，標(biāo)記三個(gè)探測(cè)點(diǎn)位置，每點(diǎn)均單獨(dú)接收GPS信號(hào)，包含以下步驟，

1)建立被探測(cè)的GPS模塊與探測(cè)點(diǎn)三維幾何模型：

以P、Q、T點(diǎn)分別代表三維空間上的三個(gè)探測(cè)點(diǎn)位置，將P、Q、T點(diǎn)分別設(shè)置于三維坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸上，其坐標(biāo)分別表示為P(0，0，z₀)、Q(x₀，0，0)、T(0，y₀，0)；以S點(diǎn)代表被探測(cè)的GPS模塊，其坐標(biāo)表示為S(x，y，z)；

2)計(jì)算被探測(cè)的GPS模塊與探測(cè)點(diǎn)的時(shí)間差：

在P、Q、T三點(diǎn)分別放置同樣的三套單路接收GPS信號(hào)電路，被探測(cè)的GPS模塊發(fā)射信號(hào)后，對(duì)于同一時(shí)刻發(fā)射的信號(hào)，到達(dá)三個(gè)探測(cè)點(diǎn)的時(shí)間不同，到達(dá)此三點(diǎn)的時(shí)間為t_P，t_Q，t_T,通過(guò)測(cè)量三個(gè)探測(cè)點(diǎn)相同信號(hào)的強(qiáng)度，計(jì)算到達(dá)P、Q、T三點(diǎn)的時(shí)間差Δt_P-Q，Δt_P-T，Δt_Q-T；

3)計(jì)算被探測(cè)的GPS模塊的空間位置：

被探測(cè)的GPS模塊與P、Q、T三點(diǎn)的距離假定為l、n、m，按照公式：距離＝時(shí)間x速度，利用Δt_P-Q，Δt_P-T，Δt_Q-T，得到公式(1)，并計(jì)算l、n、m的數(shù)值，其中C為電磁波在空間傳播的速度，

|l-n|＝C×Δt_P-Q；|l-m|＝C×Δt_P-T；|m-n|＝C×Δt_Q-T； (1)

利用空間坐標(biāo)位置關(guān)系得到公式(2)，計(jì)算x、y、z的值，獲得S點(diǎn)坐標(biāo)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于時(shí)差法的高精度反GPS跟蹤模塊定位識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟1)中，P、Q、T三點(diǎn)之間的距離固定，其坐標(biāo)值固定，x₀、y₀、z₀為常數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于時(shí)差法的高精度反GPS跟蹤模塊定位識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟2)中，所述單路接收GPS信號(hào)電路包括依次設(shè)置的濾波器、低噪聲放大器、混頻器、中頻放大器、A/D轉(zhuǎn)換器。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于時(shí)差法的高精度反GPS跟蹤模塊定位識(shí)別方法，其特征在于，所述單路接收GPS信號(hào)電路包括：

1)所述濾波器中通過(guò)的載波頻段為880M-915MHz以及1715M-1785MHz；

2)所述低噪聲放大器接收濾波器中通過(guò)的載波信號(hào)，并對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行放大后輸出給混頻器的信號(hào)輸入端；

3)所述混頻器中產(chǎn)生的可調(diào)本振與輸入的載波信號(hào)混頻后，從混頻器中輸出得到帶寬為30MHz的中頻信號(hào)；

4)中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)中頻放大器進(jìn)行信號(hào)放大；

5)放大后的中頻信號(hào)進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器，得到數(shù)字信號(hào)后輸入分析電路進(jìn)行分析。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于時(shí)差法的高精度反GPS跟蹤模塊定位識(shí)別方法，其特征在于，所述混頻器中可調(diào)本振的頻率由現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯電路(FPGA)控制壓控振蕩器(VCO)產(chǎn)生。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于時(shí)差法的高精度反GPS跟蹤模塊定位識(shí)別方法，其特征在于，所述中頻放大器的信號(hào)放大倍數(shù)通過(guò)自動(dòng)增益控制電路(AGC)控制，所述中頻放大器的信號(hào)放大倍數(shù)至少滿足模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(A/D)的要求。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于時(shí)差法的高精度反GPS跟蹤模塊定位識(shí)別方法，其特征在于，所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯電路(FPGA)中進(jìn)行分析。