技术特征：
1.一种应对电离层闪烁的载波跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：构建夹杂着电离层闪烁噪声的基带信号的离散信号模型，其中，离散信号模型中的基带信号的载波相位包括由于电离层闪烁引起的相位变化和由于卫星与导航接收机之间的相对运动引起的相位变化；s2：构建关于相位变化的自回归模型和关于相位变化的泰勒展开模型；s3：基于泰勒展开模型和自回归模型构建自适应强跟踪ukf-ar估计器，并采用自适应ukf-ar估计器实现对基带信号的载波频率和载波相位的跟踪。2.如权利要求1所述的一种应对电离层闪烁的载波跟踪方法，其特征在于，所述离散信号模型如下：其中，k为离散时间，为夹杂着电离层闪烁噪声的基带信号，为单位时间内累计输出的信号幅值，j为虚部，为基带信号的载波相位，且，为高斯测量噪声。3.如权利要求2所述的一种应对电离层闪烁的载波跟踪方法，其特征在于，所述自回归模型如下：其中，为由于电离层闪烁引起的相位变化的时间序列，p为自回归模型的阶数，为自回归模型系数，为高斯白噪声；其中，自回归模型系数由yule-walker方程解算得到：其中，为时间序列的自相关函数，为高斯白噪声的方差。4.如权利要求3所述的一种应对电离层闪烁的载波跟踪方法，其特征在于，所述泰勒展开模型如下：其中，为随机初始相位，为载波多普勒频偏，为一阶频偏变化率，为(n-1)阶频偏变化率，ts为采样间隔时间，n为泰勒展开模型的阶数。5.如权利要求4所述的一种应对电离层闪烁的载波跟踪方法，其特征在于，采用ukf-ar估计器实现对基带信号的载波频率和载波相位的跟踪具体为：s31：构建ukf-ar估计器的状态向量如下：其中，t表示转置；s32：构建ukf-ar估计器的状态方程如下：
其中，为sigma点，且i=0,1,2,
…
,2n，为状态转移矩阵，为sigma点经状态转移矩阵传播后的转移结果；其中，各sigma点的计算方法如下：其中，为k-1时刻的状态向量，为状态向量的协方差矩阵，n为状态向量中包含的状态数量，为设定的比例系数；状态转移矩阵的计算方法如下：矩阵的计算方法如下：矩阵的计算方法如下：其中，为与泰勒展开模型相关的辅助矩阵，为与自回归模型相关的辅助矩阵；s32：构建强跟踪条件下状态预测协方差矩阵如下：其中，为时变衰落因子，为协方差矩阵的权值，为先验状态参量，为状态向量噪声协方差矩阵，其中，先验状态参量表示如下：其中，为状态向量的均值的权值；噪声协方差矩阵的计算方法如下：其中，为单边谱密度；
s33：构建测量方程如下：其中，观测量，为基带信号同相分量的载波相位，为基带信号正交相分量的载波相位，，为高斯测量噪声的同相分量，为高斯测量噪声的正交相分量；s34：构建观测量协方差矩阵如下：其中，为非线性观测方程函数，为先验状态参量经过非线性观测方程函数处理后的非线性状态量，为非线性状态量的加权和，且，为测量噪声方差，且有：其中，c为信号载噪比，erf()为误差函数；s35：构建滤波增益如下：其中，为和互协方差矩阵，且有：s36：设定状态向量和状态向量协方差的更新规则如下：s36：设定状态向量和状态向量协方差的更新规则如下：其中，为更新后的状态向量，为更新后的状态向量协方差矩阵，为残差；s37：基于步骤s31~s36，采用自适应无迹卡尔曼滤波的方法实现对基带信号的载波频率和载波相位的跟踪。6.如权利要求1~5任一权利要求所述的一种应对电离层闪烁的载波跟踪方法，其特征在于，夹杂着电离层闪烁噪声的基带信号的获取方法为：接收机接收到的gnss信号分别以正弦的形式和余弦的形式剥离出载波，剥离出的载波分别作为同相采样数据和正交相采样数据，随后两组采样数据与码相关器作用剥离扩频码，再经过积分清零操作后，得到夹杂着电离层闪烁噪声的基带信号，其中，基带信号包括同相分量和正交相分量。
技术总结
本发明提供一种应对电离层闪烁的载波跟踪方法，采用自回归模型对电离层闪烁进行拟合估计，能够将传播效应减弱；针对卡尔曼滤波测量噪声非白高斯，考虑用非线性的无迹卡尔曼滤波来取代鉴相器和环路滤波器，能够加强对时变相位的跟踪和对电离层闪烁噪声的抑制；同时，本发明还采用强跟踪因子和用载噪比估计器自适应更新滤波增益的方法加强对时变相位的跟踪和对电离层闪烁噪声的抑制，能够降低电离层闪烁噪声造成的测量噪声统计特性对滤波的影响；最后，本发明还采用自适应无迹卡尔曼滤波的方法实现对基带信号的载波频率和载波相位的跟踪，能够更好地捕获由非线性变换引起的高阶矩，不容易出错。不容易出错。不容易出错。
技术研发人员：程凌峰 倪淑燕 房彦龙 李豪 张书豪 陈世淼 雷拓峰 王海宁 付琦玮 张英健 毛文轩
受保护的技术使用者：中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
技术研发日：2023.02.09
技术公布日：2023/3/17