[發明專利]一種盲動態的衛星導航信號生成方法和系統

有效

• 申請號: 202010881896.4
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111812690B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 劉志儉;明德祥;鐘小鵬;王松
• 申請（專利權）人: 長沙北斗產業安全技術研究院有限公司;湖南矩陣電子科技有限公司;湖南國科防務電子科技有限公司
• 主分類號: G01S19/39
• 分類號: G01S19/39;G01S19/08;G01S19/11
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清

本發明涉及衛星導航領域，公開一種盲動態的衛星導航信號生成方法，包括S1：根據時間、預設軌跡、衛星導航系統的衛星星歷，生成預設軌跡可視衛星及對應的觀測數據；S2：將所述可視衛星分組，對每一組可視衛星疊加不同的頻率偏移；S3：生成多組射頻導航信號，并發射。還提供一種盲動態的衛星導航信號生成系統，通過本發明盲動態的衛星導航信號生成方法，在隧道或地下停車場等室內環境下，無需檢測多個不同移動速度的導航接收機的位置、速度，各個導航接收機均可捕獲到相應的射頻導航信號，從而提供多個移動載體的連續導航定位服務，為智慧交通奠定了基礎。

技術領域

本發明涉及衛星導航領域，尤其涉及一種盲動態的衛星導航信號生成方法和系統。

背景技術

由于遮擋，衛星導航系統在以隧道為典型代表的地下空間無法使用。為了使導航設備在隧道內仍然可以使用衛星導航信號，在隧道內柵格化安裝導航信號增強裝置，導航信號增強裝置采用的原理，每個裝置可根據設定位置或軌跡發射至少一個導航系統、至少4個通道的衛星導航信號，導航終端接收所述信號即可實現定位。通常導航信號增強裝置需要與真實衛星導航系統保持時間同步、頻率一致及導航電文基本相同，便于發射的導航信號被導航終端快速接收。但是由于導航終端相對導航信號增強裝置存在相對運動，將會帶來額外的多普勒頻移，如果相對運動的速度較大，使多普勒頻移超出了導航終端捕獲或跟蹤環路的頻率范圍，則會導致導航終端無法捕獲或跟蹤信號，也無法在多個導航信號增強裝置之間進行快速切換，使用戶體驗下降。

目前常規的改進方法有兩種：1）改進現有導航終端的多普勒捕獲范圍；2）獲取載體相對導航信號發射設備的相對速度并進行多普勒補償，見中國專利公開號CN107219535A，通過設置測距儀，測速儀等檢測運動載體與導航信號發射設備之間的相對位置，速度，從而對該相對速度進行一個多普勒補償，再生一個針對該運動載體適宜的導航信號，無法滿足隧道等室內中多個運動載體同時經過需要的導航信號。但是這兩種方法在操作上均存在困難，對于第一種方法而言，修改現有導航接收終端需要重新定型，并替換原有設備中的終端芯片等，周期長，難度大；對于第二種方法而言，獲取相對速度需要額外增加設備，相當于每個運動載體都要對應一個導航信號發射設備，且多普勒補償不適用于多載體。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種衛星導航系統信號無法覆蓋或信號較弱無法提供可靠定位的區域內，提供一種盲動態的衛星導航信號生成方法及系統，可以實現地面的各種運動狀態的現有導航終端對導航信號增強裝置發射信號的快速接收，且無需改動接收設備。本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種盲動態的衛星導航信號生成方法，包括以下步驟：

S1：根據時間、預設軌跡、衛星導航系統的衛星星歷，生成預設軌跡可視衛星及對應的觀測數據；

S2：對預設軌跡可視衛星進行分組，對每一組可視衛星疊加不同的頻率偏移；

S3：生成多組射頻導航信號，并發射。

進一步地，在步驟S2中，所述對每一組可視衛星疊加不同的頻率偏移包括調整基準頻率或調整所述觀測數據。

進一步地，在步驟S3之后還包括步驟S4：對所述射頻導航信號進行間隔式通斷發射。

進一步地，在步驟S1中，所述衛星導航系統至少包括北斗、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS、IRNSS及SBAS中的一個；所述預設軌跡可以為靜態，也可隨時間發生變化；所述觀測數據用于驅動射頻導航信號的生成，至少包括偽距，還可包括偽距速度和/或偽距加速度和/或偽距加加速度。

進一步地，所述分組為對所述預設軌跡內的全部可視衛星復制N次，形成N組可視衛星，對每組可視衛星進行不同的頻率偏移。