[發明專利]一種基于時空大數據的導航多徑效應抑制方法

有效

• 申請號: 201710576852.9
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107367749B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 王永;孫娟娟;楊楠;陳蒙琪
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01S19/43
• 分類號: G01S19/43
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊樹云

1.一種基于時空大數據的導航多徑效應抑制方法，其特征在于，包括步驟如下：

(1)建立時空大數據多徑信息表；所述時空大數據多徑信息表包括時間、通過原始輸入信號解算出的坐標、導航位置坐標偏移量，所述時空大數據多徑信息表以時間、通過原始輸入信號解算出的坐標為二維索引，以對應時間、對應原始輸入信號解算出的坐標下的導航位置坐標偏移量為內容；所述時間是指原始輸入信號接收時間；所述通過原始輸入信號解算出的坐標是指，導航接收機接收到原始數字中頻信號，通過標準捕獲、跟蹤和解調算法解算出的帶有多徑誤差的導航坐標；所述導航位置坐標偏移量是指不含多徑誤差的導航位置坐標與上述通過原始信號解算出的坐標的差值；通過步驟A-B建立時空大數據多徑信息表，包括步驟如下：

A、將原始輸入信號s(t)分為3個支路：原始輸入信號s(t)的表達式如式(Ⅱ)所示：

式(Ⅱ)中，s_d(t)為直射波信號，s_i(t)為反射波信號i，M為反射波數目，0<i≤M，A為信號振幅，p(t)是值為±1的數據碼和偽隨機碼的異或和，f是考慮多普勒效應后的載波頻率，α_i是反射波信號i相對于直射波信號的衰減系數，τ_i是反射波信號i相對于直射波信號的傳播延時，是反射波i載波相位變化；

第一條支路中，將原始輸入信號s(t)依次進行捕獲、跟蹤、解調，獲取包含有多徑誤差的導航位置坐標(X^*,Y^*,Z^*)；

第三條支路中，將原始輸入信號s(t)進行預捕獲，判斷原始輸入信號s(t)中是否存在多徑信號，如果存在，則進入信號分離器估計出對應的多徑參數，并進入本地反射波信號發生器，根據對應的多徑參數產生本地反射波信號s'(t)，如果不存在，則本地反射波信號發生器不工作；所述多徑參數包括反射波數目M，反射波信號i相對于直射波信號的衰減系數α_i、反射波信號i相對于直射波信號的時延τ_i；所述多徑信號即所述反射波信號，是指反射波為導航衛星發射的信號經過反射后產生的信號；

第二條支路中，原始輸入信號s(t)與第三條支路產生的本地反射波信號s'(t)作差，得到直射波信號s_d(t)，該直射波信號s_d(t)依次進行捕獲、跟蹤、解調，得到修正后的導航位置坐標(X₀,Y₀,Z₀)；

B、將修正后導航位置坐標(X₀,Y₀,Z₀)與包含有多徑誤差的導航位置坐標(X^*,Y^*,Z^*)作差，得到導航位置坐標偏移量(△X,△Y,△Z)，即：

記錄第二條支路原始輸入信號s(t)接收時間為時空大數據多徑信息表中的時間，記錄第一條支路產生的多徑誤差的導航位置坐標(X^*,Y^*,Z^*)為通過原始輸入信號解算出的坐標，記錄得到的導航位置坐標偏移量(△X,△Y,△Z)為時空大數據多徑信息表中對應上述時間、對應上述原始輸入信號解算出的坐標下的導航位置坐標偏移量，以時間、原始輸入信號解算出的坐標為二維索引，建立時空大數據多徑信息表，存儲對應的導航位置坐標偏移量；

(2)將步驟(1)得到的時空大數據多徑信息表共享到步驟(1)中建立時空大數據多徑信息表的區域中的其它導航接收機用戶；

(3)所述區域中其它導航接收機用戶將步驟(1)得到的時空大數據多徑信息表加載到本地數據庫中；

(4)所述區域中其它導航接收機用戶接收到導航坐標(X^*′,Y^*′,Z^*′)時，如果導航坐標(X^*′,Y^*′,Z^*′)出現跳變，則以跳變后的位置與時間為索引檢索本地數據庫中的時空大數據多徑信息表，檢索得到對應的導航位置坐標偏移量(△X,△Y,△Z)，修正得到定位結果(X,Y,Z)，修正過程如式(Ⅰ)所示，如果導航坐標(X^*′,Y^*′,Z^*′)未出現跳變，則不進行坐標修正；