定位解算方法及接收机的制作方法

文档序号:9786253阅读:671来源:国知局
定位解算方法及接收机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及卫星导航/定位技术领域,尤其涉及一种定位解算方法及采用该定位 解算方法的接收机。
【背景技术】
[0002] ACE-B0C是我国北斗二代二期系统B2频点的一个备选方案。与现有卫星导航信号 BPSK调制方式相比,ACE-B0C信号具有双边带的特点,同时在每个边带上同时播发数据通道 和导频通道。ACE-B0C信号为保证恒包络调制采用了数据通道和导频通道功率非均匀分配 的方式,提高了 ACE-B0C信号导频通道的能量,与传统信号相比,通过接收机算法改进,可以 提高捕获灵敏度,缩短捕获时间,从而提升了伪距观测量的测距精度。
[0003] ACE-B0C调制方式是用一个复矩形载波信号与基带信号相乘,把信号的频谱搬移 到频率高的一边,或者搬移到频率低的一边。ACE-B0C中的频谱可以分为两部分,高频部分 ACE-BOCh和ACE-BOCi,ACE-BOCh和ACE-BOCi各自又分为导频支路和数据支路,且功率分配为 3:1,为保证星上发生的恒包络信号调制,通过调整复用的幅度参数实现。
[0004] 针对于ACE-B0C信号体制的卫星导航接收机,与传统BPSK信号接收机相比,其双频 点同时播发的特性能够满足伪距测量值质量监测和多径预警及延迟补偿的需要。另外,数 据不均匀分配的导频与数据支路特性能够提升接收机捕获性能并提高测距精度。目前针对 ACE-B0C信号的接收处理方法可参考专利双频四分量扩频信号的恒包络复用方法、装置及 接收方法(CN1030 23598A)和导航信号的恒包络复用方法、生成装置以及接收方法 (CN102694569A)。上述文献中给出了 ACE-B0C接收处理的传统方法和架构,采用四个通道并 行跟踪的方法,但是ACE-B0C的利用效率较低。

【发明内容】

[0005] 针对上述现有技术中的不足,并为解决下述至少一个技术问题。
[0006] 本发明一方面提供了一种定位解算方法及采用该定位解算方法的接收机,可以针 对定位解算过程中的异常数据进行纠正,从而保证了定位解算结果的准确性。
[0007] 本发明另一方面提供了一种定位解算方法及采用该定位解算方法的接收机,可以 针对定位解算过程中的异常数据,确定不同的应急解算策略,从而相应的纠正产生的异常 数据。
[0008] 本发明再一方面提供了一种定位解算方法及采用该定位解算方法的接收机,可以 针对上述双边带的ACE-B0C信号,实现在信号异常情况下对ACE-B0C的接收处理。
[0009] 为实现上述目的,本发明提供了一种信息处理方法,该方法包括:对对上、下边带 导频路信号进行捕获,获取上、下边带的多普勒频移以及码相位值;根据上边带的多普勒频 移以及码相位值,获取上边带信号电文数据;根据下边带的多普勒频移以及码相位值,获取 下边带信号电文数据;基于上边带信号电文数据以及下边带信号电文数据,获取卫星导航 定位结果。通过本发明实施例所提供的方法可以实现信号异常频繁情况下的ACE-B0C接收 处理,利用ACE-BOC双边带四通道的特点,提升了ACE-BOC接收机在信号异常频繁发生时的 可用性以及可靠性,提升了 ACE-B0C的利用率。
【附图说明】
[0010] 图1为本发明实施例流程示意图;
[0011] 图2为本发明实施例装置示意图。
【具体实施方式】
[0012] 下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明,应当理解,本发 明实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明,而不是限定,在不 冲突的情况下,本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。
[0013] 参考下式,为在导航信号的接收端,去除载波后获取的ACE-BOC信号S(t)的表达 式,
[0014] S(t) = [Sh_data(t)+Shjilot(t)][SCcos(t)-jSCsin(t)] + [Sl_data(t)+Sljilot(t)][SCcos (t) + jSCsin(t)]
[0015] 其中,sc· (t)和SCsin⑴分别为余弦子载波和正弦子载波,子载波频率为fsc,SCcos (t)和SCsin(t)的定义式为:
[0016] SCc〇s(t) = sign(cos(23ifsct))
[0017] SCsin(t) = sign(sin(23ifsct))
[0018] Sh_data(t)和SuaUt)分别为ACE-BOC上边带数据支路信号和下边带数据支路信 号,Sh_ pilcit⑴和Su^uc^t)分别为ACE-B0C上边带导频支路信号和下边带导频支路信号。导 频支路不含有数据信息,仅为伪随机PN码。数据支路由导航卫星产生的数据与伪随机PN码 相乘得到。
[0019] Sh-data(t) =datah(t)PNh-data(t)
[0020] Si-data(t) =datai(t)PNi-data(t)
[0021] Sh-piiot(t) =PNh-piiot(t)
[0022] Sijii〇t(t)=PNi_Pii〇t(t)
[0023] 其中PNh_data⑴和PNi_data (t)分别代表高频和低频信号的数据支路伪码,PNhjiiot (t)和PNljllcit(t)分别代表上边带和下边带信号的导频支路伪码,datah(t)和dat ai(t)分别 代表上边带和下边带支路的电文数据;
[0024]在接收端,获取上述ACE-B0C信号S(t)后,针对上边带和下边带分别进行滤波处 理,得到了无副载波的上边带和下边带两路信号,即ShUWPsKt),其表达式为:
[0025] Sh(t) = Sh-data(t)+Sh-pilot(t)
[0026] Sl(t) = Sl-data(t)+Sl-pilot(t)
[0027] 进一步的,对上述ShUWPSKt)进行串并转换,将ACE-BOC信号的上下边带信号分 别分离出导频路和数据路信号,可以获得共计四路信号。
[0028] 对上下边带的导频支路分别进行捕获,将得到的多普勒频移及伪码相位值输出给 同边带数据支路。本地码生成器根据多普勒频移及伪码相位值分别产生4种本地码PN h_data (thPNLd^UhPNhjUotUhPNuuotU),分别与上边带数据路、上边带导频路、下边带数据 路、下边带导频路信号进行码环路相关运算,而后分别进行跟踪和同步。
[0029] 完成上述同步的上下边带数据支路可以进行数据解调,通过解调可分别得到电文 数据datah(t)和datai(t)。
[0030] 利用产生的datah(t)和datai(t),可以分别计算得到观测卫星的卫星星历及时间 等信息,将信息数据发送给各自的导频支路,上下边带的导频支路利用电文数据data h(t) 和datai(t)中的时间信息进行各可见卫星伪距测量值的计算,得到
[0031] 其中Ph(s)(t)为第s号卫星的上边带伪距测量值,〇)为接收机收到第s号卫星上 边带信号的时间,P^Yt)为第s号卫星的下边带伪距测量值,为接收机收到第s号卫 星下边带信号的时间,t(s)(t_T)为第s号卫星信号的发射时间。
[0032] 同样的,利用上述产生的datah(t)和datai(t),还可以得到可得到上下边带的导频 支路的载波相位测量值A⑴=仍",⑴-WW - Γ),奶⑴=9?,⑴-V' V -4 β
[0033]其中朽(0为上边带载波相位测量值,⑴为接收机本地复制的上边带信号的载 波相位,%⑴为下边带载波相位测量值,%,(0为接收机本地复制的下边带信号的载波相 位,炉为接收到的来自第s号卫星的载波相位值。且科(〇和釣(?)均已完成了整周模 糊度的确定及周跳检测。
[0034]在定位解算过程中,可利用电文数据datah(t)和datai(t)的星历信息进行各卫星 位置的计算。
[0035] 然而,在利用上述定位解算的过程中,由于可能发生不可预知的情况,因此,有可 能在datah(t)和dat ai(t)等数据中产生不适于进行定位阶段的异常数据。针对可能出现的 影响定位解算结果的异常数据。
[0036] 图1为本发明实施例一种定位解算方法流程图。
[0037] 参考图1,可采用下述过程确定该异常数据,并确定相应的针对相应异常数据的应 急解算策略,进而通过该应急解算策略对异常数据进行处理。
[0038] 具体的,在本发明实施例中,该定位解算方法包括下述处理过程:
[0039] S101,确定定位解算过程中的异常数据。
[0040] 在本发明的一种可选实施例中,该异常数据的确定过程可进一步的包括下述过 程。
[0041] 针对某颗卫星所产生的伪距误差在预设次数内连续达到预设伪距误差值时,从而 可将其确定为异常数据;
[0042] 和/或,针对某刻卫星所产生的多径监测值达达到预设多径误差值时,从而可将其 确定为异常数据。
[0043] 在上述确定异常数据的过程中,出现上述2种情况的至少一种,即可将该对应卫星 产生的电文确定为异常数据。
[0044] 更具体的,上述实施例可对应于下述实现过程:
[0045] 情况1:利用上述Ph^thpPU)进行伪距测量值的质量检测。计算上下边带伪距 粗差〇")(〇=|0^
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