[發(fā)明專(zhuān)利]衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的多星數(shù)字多波束形成方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811511349.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109725335A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲家慶;周戌初;張艷;施群;董國(guó)英;韓家宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海無(wú)線電設(shè)備研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01S19/21
• 分類(lèi)號(hào): G01S19/21
• 代理公司: 上海元好知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;包姝晴

本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的多星數(shù)字多波束形成方法，包含：S1、根據(jù)星歷信息，分別計(jì)算接收機(jī)所有可見(jiàn)衛(wèi)星的位置信息；S2、根據(jù)衛(wèi)星位置，為接收機(jī)每個(gè)接收通道分配一顆衛(wèi)星；S3、根據(jù)慣導(dǎo)信息獲取裝載接收機(jī)的載體的姿態(tài)信息，包括方位角、俯仰角和滾動(dòng)角；S4、計(jì)算接收機(jī)天線陣列分別與各個(gè)衛(wèi)星連線的投影矢量，獲得每個(gè)衛(wèi)星與接收機(jī)天線陣列之間的方位角和俯仰角；S5、對(duì)接收機(jī)的每個(gè)接收通道分別執(zhí)行自適應(yīng)波束賦型算法進(jìn)行抗干擾處理，其中增益方向?qū)?zhǔn)衛(wèi)星信號(hào)方向，零陷方向?qū)?zhǔn)干擾來(lái)波方向，實(shí)現(xiàn)在衛(wèi)星信號(hào)方向形成增益，在干擾來(lái)波方向形成零陷。本發(fā)明適用于GNSS的接收機(jī)抗干擾信號(hào)處理過(guò)程，提高其抗干擾處理能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾技術(shù)，具體是指一種在全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的抗干擾過(guò)程中的多星數(shù)字多波束形成方法。

背景技術(shù)

全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(GNSS)具有全天候、全天時(shí)、全方位的特點(diǎn)，可以為用戶提供位置(Position)、速度(Velocity)和時(shí)間(Time)信息。GNSS在人們的生產(chǎn)、生活等方方面面都發(fā)揮著至關(guān)重要作用。但衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)電平較低，必然容易收到惡意用戶的干擾，為此衛(wèi)星導(dǎo)航的抗干擾成為了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中極為重要的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

目前，衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾技術(shù)主要包括時(shí)域、頻域、空域三個(gè)維度的抗干擾技術(shù)，具體為：

1)時(shí)域抗干擾技術(shù)：通過(guò)時(shí)域自適應(yīng)濾波處理，將信號(hào)通道的干擾與干擾通道的干擾進(jìn)行對(duì)消，以達(dá)到去除干擾的目的；

2)頻域抗干擾技術(shù)：先將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換至頻域，通過(guò)識(shí)別頻譜內(nèi)電平高低，對(duì)干擾信號(hào)頻點(diǎn)或頻帶進(jìn)行置零或削頂處理，以達(dá)到去除干擾的目的；

3)空域抗干擾技術(shù)：通過(guò)天線陣列獲取干擾信號(hào)的方向信息，然后通過(guò)相應(yīng)的準(zhǔn)則對(duì)每個(gè)接收通道進(jìn)行幅相加權(quán)，使天線陣列在干擾方形形成零陷，完成干擾抑制。

因此，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，目前亟需提出一種新型的衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾技術(shù)，提高接收機(jī)的處理能力和抗干擾效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的多星數(shù)字多波束形成方法，適用于全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的接收機(jī)抗干擾信號(hào)處理過(guò)程，提高接收機(jī)的抗干擾處理能力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的多星數(shù)字多波束形成方法，包含以下步驟：

S1、根據(jù)星歷信息，分別計(jì)算接收機(jī)所有可見(jiàn)衛(wèi)星的位置信息，獲取衛(wèi)星位置的軌道分布信息；

S2、根據(jù)衛(wèi)星位置的軌道分布信息，為接收機(jī)的每個(gè)接收通道分配一顆可見(jiàn)衛(wèi)星；

S3、根據(jù)慣導(dǎo)信息獲取裝載接收機(jī)的載體的姿態(tài)信息，包括方位角、俯仰角和滾動(dòng)角；

S4、根據(jù)載體的姿態(tài)信息和衛(wèi)星的位置信息，計(jì)算接收機(jī)天線陣列分別與各個(gè)衛(wèi)星連線的投影矢量，分別獲得每個(gè)衛(wèi)星與接收機(jī)天線陣列之間的方位角和俯仰角；

S5、根據(jù)每個(gè)衛(wèi)星與接收機(jī)天線陣列之間的方位角和俯仰角，對(duì)接收機(jī)的每個(gè)接收通道分別執(zhí)行自適應(yīng)波束賦型算法進(jìn)行抗干擾處理，其中增益方向?qū)?zhǔn)衛(wèi)星信號(hào)方向，零陷方向?qū)?zhǔn)干擾來(lái)波方向，實(shí)現(xiàn)在衛(wèi)星信號(hào)方向形成增益，在干擾來(lái)波方向形成零陷。

所述的S5中，具體包含以下步驟：

S51、對(duì)于具有K個(gè)天線陣元的接收機(jī)天線陣列，其輸入矢量為：

x(n)＝[x₁(n),x₂(n),...,x_K(n)]^T；

與接收機(jī)天線陣列的輸入矢量對(duì)應(yīng)的權(quán)矢量為：