[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星信號捕獲方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

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• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114675308A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李杰;龐立新;宋振林;丁廣林;閆文凱
• 申請（專利權(quán)）人: 亞太衛(wèi)星寬帶通信（深圳）有限公司
• 主分類號: G01S19/30
• 分類號: G01S19/30
• 代理公司: 成都頂峰專利事務(wù)所(普通合伙) 51224
• 代理人: 何焦

本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種衛(wèi)星信號捕獲方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。包括在檢測到出現(xiàn)衛(wèi)星信號失鎖的情況時(shí)，關(guān)閉跟蹤通道，鎖存衛(wèi)星信號失鎖前的先驗(yàn)信息；實(shí)時(shí)獲取衛(wèi)星信號接收機(jī)的移動(dòng)數(shù)據(jù)，確定衛(wèi)星信號接收機(jī)相對于地心的實(shí)時(shí)速度信息和位置信息；根據(jù)失鎖衛(wèi)星的星歷確定其相對于地心的實(shí)時(shí)速度信息和位置信息；計(jì)算獲得實(shí)時(shí)的多普勒頻率預(yù)測值及碼相位預(yù)測值；根據(jù)多普勒頻率預(yù)測值、碼相位預(yù)測值和預(yù)置的誤差范圍重新捕獲失鎖衛(wèi)星的衛(wèi)星信號，并打開跟蹤通道進(jìn)行信號跟蹤。本發(fā)明可以實(shí)時(shí)預(yù)測相應(yīng)的捕獲參數(shù)來快速、高效地完成失鎖衛(wèi)星信號的再捕獲。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種衛(wèi)星信號捕獲方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著衛(wèi)星導(dǎo)航及其應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航已經(jīng)與互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信成為信息技術(shù)領(lǐng)域的三大支柱產(chǎn)業(yè)。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為基礎(chǔ)性的信息系統(tǒng)能提供全球性的導(dǎo)航定位與授時(shí)服務(wù)，衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用已經(jīng)滲透到了人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妫a(chǎn)生越來越大的影響。已有的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)包括北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)、GLONASS系統(tǒng)和伽利略系統(tǒng)。衛(wèi)星導(dǎo)航過程通過導(dǎo)航衛(wèi)星和地面接收設(shè)備的對接實(shí)現(xiàn)，地面接收設(shè)備通常由接收機(jī)、天線、數(shù)據(jù)處理部分和控制顯示部分組成，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位、導(dǎo)航、授時(shí)等功能均通過地面接收設(shè)備處理實(shí)現(xiàn)。

在城市高建筑物、隧道、山體等環(huán)境中，衛(wèi)星信號經(jīng)常由于被遮擋阻隔而產(chǎn)生斷續(xù)情況，導(dǎo)致衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備的跟蹤環(huán)路失鎖，無法產(chǎn)生有效的定位信息。目前，衛(wèi)星信號失鎖之后有兩種再捕獲的方法：一種是重新捕獲，一般用于失鎖時(shí)間過長，導(dǎo)致相關(guān)跟蹤信息無法預(yù)知的情況，現(xiàn)有的重新捕獲方式都是大范圍、廣撒網(wǎng)式地重新搜索衛(wèi)星信號進(jìn)行捕獲跟蹤，其工作量大，耗費(fèi)時(shí)間長；一種是快速恢復(fù)，如果失鎖時(shí)間較短，仍然可以通過跟蹤通道的迭代運(yùn)算預(yù)測出相應(yīng)的跟蹤信息，來在衛(wèi)星信號恢復(fù)后快速切換到對原衛(wèi)星信號的跟蹤狀態(tài)，但這種方法對跟蹤通道的資源消耗較大，且只適用于失鎖時(shí)間較短的情況，如果失鎖時(shí)間過長就會(huì)失效。因此，急需一種在衛(wèi)星信號失鎖后快速、高效地完成衛(wèi)星信號再捕獲的技術(shù)手段。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星信號捕獲方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，其應(yīng)用時(shí)，可以實(shí)時(shí)預(yù)測相應(yīng)的捕獲參數(shù)來快速、高效地完成失鎖衛(wèi)星信號的再捕獲。

第一方面，本發(fā)明提供一種衛(wèi)星信號捕獲方法，包括：

在通過衛(wèi)星信號接收機(jī)檢測到出現(xiàn)衛(wèi)星信號失鎖的情況時(shí)，關(guān)閉相應(yīng)的跟蹤通道，并鎖存衛(wèi)星信號失鎖前的先驗(yàn)信息；

實(shí)時(shí)獲取衛(wèi)星信號接收機(jī)的移動(dòng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)衛(wèi)星信號接收機(jī)的移動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算確定衛(wèi)星信號接收機(jī)相對于地心的實(shí)時(shí)速度信息和位置信息；

根據(jù)先驗(yàn)信息確定對應(yīng)的失鎖衛(wèi)星，并根據(jù)失鎖衛(wèi)星的星歷確定其相對于地心的實(shí)時(shí)速度信息和位置信息；

根據(jù)衛(wèi)星信號接收機(jī)相對于地心的實(shí)時(shí)速度信息和位置信息，以及失鎖衛(wèi)星相對于地心的實(shí)時(shí)速度信息和位置信息，計(jì)算獲得實(shí)時(shí)的多普勒頻率預(yù)測值；并根據(jù)實(shí)時(shí)的多普勒頻率預(yù)測值以及從衛(wèi)星信號失鎖時(shí)刻到當(dāng)前時(shí)刻的時(shí)鐘計(jì)數(shù)，計(jì)算獲得實(shí)時(shí)的碼相位預(yù)測值；

根據(jù)多普勒頻率預(yù)測值、碼相位預(yù)測值和預(yù)置的誤差范圍重新搜索失鎖衛(wèi)星的衛(wèi)星信號，并在重新捕獲失鎖衛(wèi)星的衛(wèi)星信號后打開跟蹤通道進(jìn)行信號跟蹤。