[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)衛(wèi)星導(dǎo)航授時(shí)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810068313.9
• 申請(qǐng)日: 2018-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN108089431B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)素清;林紹灝;甄衛(wèi)民;符強(qiáng);孫希延;紀(jì)元法;陳啟東;王守華;陳小毛;侯杏娜;胡機(jī)秀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G04R20/04
• 分類號(hào): G04R20/04
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 石燕妮

本發(fā)明提供一種自適應(yīng)衛(wèi)星導(dǎo)航授時(shí)方法及裝置，該授時(shí)裝置包括：基帶信號(hào)處理模塊，用于獲取各個(gè)通道的觀測(cè)量信息；最小二乘定位解算模塊，以各個(gè)通道的觀測(cè)量信息為輸入量，并利用最小二乘進(jìn)行定位解算，得到用戶位置、用戶速度和本地接收機(jī)鐘差；自適應(yīng)調(diào)整模塊，以本地接收機(jī)鐘差為輸入，通過運(yùn)算及判決，實(shí)現(xiàn)RTC模塊中的頻率字修正量的自適應(yīng)調(diào)整；RTC模塊，利用自適應(yīng)調(diào)整模塊所輸出頻率字修正量對(duì)頻率字進(jìn)行修正。本發(fā)明采用自適應(yīng)的方式對(duì)本地接收機(jī)時(shí)鐘進(jìn)行調(diào)節(jié)，可有效的解決本地接收機(jī)時(shí)鐘過度調(diào)節(jié)或者欠調(diào)節(jié)的問題，極大的提高授時(shí)精度，并且方法清晰易實(shí)現(xiàn)，無需增加衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)任何硬件成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自適應(yīng)衛(wèi)星導(dǎo)航授時(shí)方法及裝置。

背景技術(shù)

伴隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的不斷發(fā)展，以美國(guó)的GPS、中國(guó)的北斗、俄羅斯的GLONASS、歐洲的伽利略為代表的全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)及軍事裝備等各個(gè)領(lǐng)域。由于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的覆蓋范圍廣，導(dǎo)航衛(wèi)星上具有的先進(jìn)的高精度原子鐘，并且衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用成本低廉，因此常常在通信、電力電網(wǎng)等多個(gè)領(lǐng)域利用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)授時(shí)，并成為了目前衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的主流應(yīng)用方向。

衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)授時(shí)的本質(zhì)是利用高精度的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)鐘來馴服接收機(jī)時(shí)鐘，使得接收機(jī)時(shí)鐘與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)鐘達(dá)到同步。目前，利用衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)實(shí)現(xiàn)授時(shí)的主要方法是通過最小二乘等定位解算算法在計(jì)算用戶位置和速度的過程中將本地接收機(jī)鐘差一同解算出來，然后利用得到的本地接收機(jī)鐘差來修正接收機(jī)時(shí)鐘，并以修正后的接收機(jī)時(shí)鐘為基準(zhǔn)產(chǎn)生PPS(秒脈沖)輸出。

然而，由于定位解算過程中解算出的本地接收機(jī)鐘差精度有限，并且接收機(jī)上的晶振誤差較大，因此這種利用本地接收機(jī)鐘差來直接修正本地接收機(jī)時(shí)鐘的方法往往會(huì)造成過度修正或者修正不足，從而造成較大的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種自適應(yīng)衛(wèi)星導(dǎo)航授時(shí)方法及裝置，以解決現(xiàn)有的授時(shí)方法中由于本地時(shí)鐘過度修正或者修正不足引起的授時(shí)誤差，從而實(shí)現(xiàn)高精度授時(shí)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種自適應(yīng)衛(wèi)星導(dǎo)航授時(shí)裝置，該授時(shí)裝置包括：

基帶信號(hào)處理模塊，用于獲取各個(gè)通道的觀測(cè)量信息；

最小二乘定位解算模塊，以各個(gè)通道的觀測(cè)量信息為輸入量，并利用最小二乘進(jìn)行定位解算，得到用戶位置、用戶速度和本地接收機(jī)鐘差；

自適應(yīng)調(diào)整模塊，以本地接收機(jī)鐘差為輸入，通過運(yùn)算及判決，實(shí)現(xiàn)RTC模塊中的頻率字修正量的自適應(yīng)調(diào)整；

RTC模塊，利用自適應(yīng)調(diào)整模塊所輸出頻率字修正量對(duì)頻率字進(jìn)行修正。

優(yōu)選地，所述自適應(yīng)調(diào)整模塊包括鐘差寄存器、求差運(yùn)算器、判決器和調(diào)整器；

所述鐘差寄存器，適用于存儲(chǔ)當(dāng)前時(shí)刻的本地接收機(jī)鐘差；

所述求差運(yùn)算器，用于對(duì)從鐘差寄存器中讀取的前一時(shí)刻的本地接收機(jī)鐘差和當(dāng)前時(shí)刻的本地接收機(jī)鐘差進(jìn)行求差運(yùn)算，得到前一個(gè)時(shí)刻與當(dāng)前時(shí)刻的本地接收機(jī)鐘差之差；

所述判決器，根據(jù)前后兩個(gè)時(shí)刻的本地接收機(jī)鐘差以及前后兩個(gè)時(shí)刻的接收機(jī)鐘差的差值來進(jìn)行判決；

所述調(diào)整器，根據(jù)判決器的判決結(jié)果自適應(yīng)的調(diào)整實(shí)時(shí)時(shí)鐘的頻率字修正量。

優(yōu)選地，若定位解算為首次定位，則將本地接收機(jī)鐘差作為頻率字修正量修正實(shí)時(shí)時(shí)鐘的頻率字；若定位解算為非首次定位，則將前后兩個(gè)時(shí)刻的本地接收機(jī)鐘差進(jìn)行作差，根據(jù)前后兩個(gè)時(shí)刻的本地接收機(jī)鐘差以及前后兩個(gè)時(shí)刻的接收機(jī)鐘差的差值來進(jìn)行判決，根據(jù)判決結(jié)果自適應(yīng)的調(diào)整實(shí)時(shí)時(shí)鐘的頻率字修正量。

優(yōu)選地，所述判決結(jié)果包括增大頻率字修正量、減小頻率字修正量、保持當(dāng)前頻率字修正量不變。