[發明專利]一種GNSS掩星探測信號處理方法

有效

• 申請號: 202010615777.4
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111650618B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 李峰輝;李興國;王鵬程;溫凱;黃滿義;劉永成;高陽
• 申請（專利權）人: 天津云遙宇航科技有限公司
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37
• 代理公司: 天津睿勤專利代理事務所(普通合伙) 12225
• 代理人: 孟福成

本發明公開一種GNSS掩星探測信號處理方法，包括以下步驟：S1：接收多個天線的信號；S2：分別對天線信號進行射頻處理，變為數字信號；S3：分別對數字信號進行基帶處理，形成基帶數據；S4：對基帶數據進行預處理，剔除無效的數據；S5：分別對數據進行編碼，形成測量數據；S6：對測量數據進行時序處理，將同一時序下的多個測量數據合成一個數據。本發明的對信號的射頻處理、基帶處理和編碼過程分開進行，減少了信號相互之間的耦合性，提高了信號處理的可靠性；預處理在編碼前剔除無效的數據，減輕數據處理負擔，提高處理效率；時序處理完成多路不同信號的整合，對數據多重判定和處理，提高了測量數據的連續性和測量精度。

技術領域

本發明屬于空間探測技術領域，特別涉及一種GNSS掩星探測信號處理方法。

背景技術

近幾年，GNSS在全球各國發展迅速，其中航天產業在多個領域已經步入了商業化進程，GNSS遙感技術應用得到了突破性進展。GNSS遙感技術是利用無線電波在地球大氣中傳播，或被地物反射后的信號幅度、相位等物理量的變化，來反演地球大氣、海洋和土壤等氣象要素。GNSS掩星探測的反演產品為電離層與大氣參數。電離層反演產品包括電離層電子密度廓線與電離層閃爍指數，大氣反演產品包括大氣折射率、密度、壓力、溫度、濕度廓線，它具有成本低、獲取數據量豐富快速、測量精度高等突出特點，應用前景極其廣闊。目前GNSS掩星探測是利用安裝在地球低軌道衛星上的GNSS掩星接收機、定位天線、一副前向掩星天線和一副后向掩星天線來實現的。在宇宙環境中，由于會受到在軌單粒子打翻等原因的影響，會導致數據出現異常，影響探測結果的準確性。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種GNSS掩星探測信號處理方法，優化了各個天線信號的處理過程，對測量數據進行多重判定和處理，提高了測量數據的連續性和測量精度。

本發明采用的技術方案是：一種GNSS掩星探測信號處理方法，包括以下步驟：

S1：接收多個天線的信號；

S2：分別對天線信號進行射頻處理，變為數字信號；

S3：分別對數字信號進行基帶處理，形成基帶數據；

S4：對基帶數據進行預處理，剔除無效的數據；

S5：分別對數據進行編碼，形成測量數據；

S6：對測量數據進行時序處理，將同一時序下的多個測量數據合成一個數據。

步驟S1中的天線信號包括一個定位信號和兩個掩星信號。

步驟S2和S3中的兩個掩星信號的射頻處理和基帶處理方式相同。

步驟S4中的預處理是對基帶數據的質量進行判定，剔除不將符合要求的數據。

步驟S5中的兩個掩星的基帶數據的編碼方式相同，所有測量數據分別采用乒乓緩存的方式將同一時序時的測量數據傳輸到下一步驟。

步驟S6中對同一時序時的數據的幀頭分別進行判定，刪除不符合條件的數據；

然后對數據的幀計數值進行判定和比較：若幀計數值均相同，則將所有數據合成一個新數據；若幀計數值不全相同，刪除單一幀計數值的數據，對缺失的數據進行插值補充，再將所有數據合成一個新數據。

同一時序時的數據的數量為三個；三個數據的幀計數值均相同，則不刪除數據；兩個數據的幀計數值相同，則刪除幀計數值不同的一個數據；三個數據的幀計數值均不相同，則刪除三個數據。

合成新數據時，將所有數據的幀補齊至相同長度，按照順序排列，作為新數據的幀的數據信息部分。

以最長的一個數據作為基準，在另外的數據末尾填充16進制的5A5A進行長度補齊。