[發明專利]衛星導航接收機失鎖后快速重捕定位方法及裝置

有效

• 申請號: 201811493477.2
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109541649B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 丁亞玲;曹亮;劉慶;魏繼棟;魯毅;楊東旭;吳翔
• 申請（專利權）人: 上海航天測控通信研究所
• 主分類號: G01S19/30
• 分類號: G01S19/30;G01S19/24
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明公開了一種高動態衛星導航接收機失鎖后快速重捕定位的方法，該方法主要包括：利用本地計時脈沖TIC前沿所對應的本地時間和信號發射時刻相減獲得偽距。信號未失鎖時，記錄衛星導航信號的發射時刻值。在信號失鎖期間對本地計時脈沖累計獲得失鎖時間，利用失鎖前記錄的信號發射時刻值和失鎖時間計算出當前TIC的信號發射時刻的粗略值；當信號失鎖后達到碼同步時，根據獲得的碼相位對發射時刻粗略值進行校正，獲得準確的發射時刻。利用本地時間減去發射時刻就得到了偽距，進行定位解算。該種衛星導航接收機失鎖后快速重捕定位方法能夠滿足衛星導航接收機在高動態條件下的應用需要。

技術領域

本發明屬于導航技術領域，尤其涉及一種衛星導航接收機失鎖后快速重捕定位方法及裝置。

背景技術

全球衛星導航系統(Global Navigation Satellite System,GNSS)可在全球范圍內為用戶提供全天候、連續、精確的位置、速度及時間等信息，該系統的應用早已滲透到經濟、社會和軍事等多方面。目前，空間主要有中國的北斗(BeiDou)、美國的GPS、俄羅斯的GLONASS和歐盟的Galileo這四大全球衛星導航系統。

衛星導航接收機用于接收上述衛星導航系統信號，實現位置定位和授時功能。衛星導航接收機捕獲衛星導航信號后，經過跟蹤(該步驟中含碼同步)，位同步和幀同步后以及星歷解析才可以組裝出正確的衛星信號發射時刻，解析星歷后就可以進行定位。首次定位一般需要幾十秒，即使在已獲得星歷的情況下，完成幀同步至少需要6s。傳統的失鎖重捕定位方法是：在衛星信號失鎖后重捕進行捕獲、跟蹤、位同步和幀同步。幀同步后得到的毫秒歷元計數器值以及碼相位可組裝出衛星信號發射時刻。然后利用本地時間與衛星信號發射時刻之差得到偽距。根據4顆以上衛星的偽距和星歷，接收機實現定位解算。這種方法的缺點在于，幀同步需要時間比較長，導致失鎖重捕時間超過6s，不能滿足高動態運動物體定位的需求。

發明內容

本發明的技術目的是提供一種衛星導航接收機失鎖后快速重捕定位方法及裝置，該種衛星導航接收機失鎖后快速重捕定位方法能夠滿足衛星導航接收機在高動態條件下的應用需要。

為解決上述問題，本發明的技術方案為：

一種衛星導航接收機失鎖后快速重捕定位方法，包括：

獲取當前時刻的本地時間t_local；

獲取失鎖狀態前的衛星信號發射時刻值t_{transmit record}；

獲取衛星失鎖時間T_lose；

計算當前衛星信號發射時刻的估計值t_{transmit raw}，其中t_{transmit raw}＝t_{transmit record}+T_lose；

計算當前衛星信號發射時刻的估計值的碼相位估計值Φ_{transmit raw}，其中，Φ_{transmit raw}＝mod(t_{transmit raw})，mod表示取模運算；

在衛星信號已經碼同步狀態下，從碼環讀出當前衛星信號的碼相位準確值Φ_transmit；

計算準確的當前衛星信號發射時刻t_transmit；

若|Φ_{transmit raw}-Φ_transmit|≤0.5T_prn；

則t_transmit＝t_{transmit raw}+(Φ_transmit-Φ_{transmit raw})；