[發明專利]一種低軌衛星輔助的GNSS長碼信號捕獲方法及裝置

在審

• 申請號: 202011054526.X
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112327334A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 張偉;田麗;張爽娜;李東俊;董啟甲
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: G01S19/30
• 分類號: G01S19/30;G01S19/29
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 胡健男

1.一種低軌衛星輔助的GNSS長碼信號捕獲方法，其特征在于，步驟包括：

獲取GNSS基帶信號，該基帶信號為長碼信號；

在低軌衛星的輔助下，獲取GNSS基帶信號載波多普勒的搜索信息；

根據GNSS基帶信號載波多普勒的搜索信息，選定當前載波多普勒的搜索單元，并產生GNSS基帶信號的本地載波；

將GNSS基帶信號與GNSS基帶信號的本地載波進行混頻運算，得到第一同相支路信號I_mix和第一正交支路信號Q_mix；

在低軌衛星的輔助下，獲取GNSS基帶信號碼相位的搜索信息；

根據GNSS基帶信號碼相位的搜索信息，產生GNSS基帶信號的本地測距碼；

將混頻運算得到的第一同相支路信號I_mix和第一正交支路信號Q_mix分別與GNSS基帶信號的本地測距碼進行分段相關運算，得到第二同相支路信號I_corr和第二正交支路信號Q_corr

對相關運算后的第二同相支路信號I_corr和第二正交支路信號Q_corr分別進行相干積分運算，得到第三同相支路信號I_coh和第三正交支路信號Q_coh；

對相干積分后的第三同相支路信號I_coh和第三正交支路信號Q_coh進行非相干積分運算，得到非相干積分運算后的結果；

對非相干積分運算后的結果，進行峰值檢測，得到峰值；根據峰值進行門限判斷，當峰值大于等于設定的門限，則判定獲取GNSS基帶信號捕獲成功，否則判定獲取的GNSS基帶信號捕獲不成功。

2.根據權利要求1所述的一種低軌衛星輔助的GNSS長碼信號捕獲方法，其特征在于，所述在低軌衛星的輔助下獲取載波多普勒的搜索信息包括：

通過低軌衛星的輔助獲取GNSS導航信號載波的多普勒信息，所述GNSS導航信號載波的多普勒信息包括GNSS導航信號的多普勒頻移的估計值f_{dop_est}和GNSS導航信號的多普勒變化率f_{dop_ratio}；其中所述的多普勒頻移估計值f_{dop_est}的精度超過跟蹤模塊的牽引范圍，需要利用所述長碼捕獲方法對載波頻率做進一步搜索；

將所述GNSS導航信號的多普勒頻移估計值f_{dop_est}作為GNSS導航信號載波多普勒的初始搜索單元；以及

通過低軌衛星的輔助確定GNSS導航信號載波多普勒的搜索范圍，所述GNSS導航信號載波多普勒的搜索范圍比無低軌衛星的輔助下有明顯的縮小，減少了GNSS導航信號在頻率維度的搜索時間。

3.根據權利要求1所述的一種低軌衛星輔助的GNSS長碼信號捕獲方法，其特征在于，所述在低軌衛星的輔助下獲取碼相位的搜索信息包括：

通過低軌衛星的輔助獲取GNSS導航信號的碼相位的估計值；其中所述的碼相位的估計值的精度超過跟蹤模塊的牽引范圍，需要利用所述長碼捕獲方法對碼相位做進一步搜索；以及

通過低軌衛星的輔助確定GNSS導航信號碼相位的搜索范圍，所述GNSS導航信號碼相位的搜索范圍比無低軌衛星的輔助下有明顯的縮小，減少了GNSS導航信號在碼維度的搜索時間。

4.根據權利要求3所述的一種低軌衛星輔助的GNSS長碼信號捕獲方法，其特征在于，所述根據碼相位的搜索信息產生GNSS基帶信號的本地測距碼包括：

根據GNSS導航信號的碼相位估計值產生GNSS基帶信號的本地子碼序列；

根據GNSS導航信號的碼相位估計值產生GNSS基帶信號的本地主碼序列；以及將GNSS基帶信號的本地主碼序列與GNSS基帶信號的地子碼序列進行異或運算產生GNSS基帶信號的距碼。