如图4流程示意图所示，对导航信号快速捕获 的具体步骤如下：
[0068] (1)导航星预报模块估计可视导航星卫星号SVi……SV。，将该卫星号传送给捕获 控制模块；
[0069] (2)捕获控制模块根据最优选星策略选取捕获导航星SVm和该卫星号的频率控制 字。
[0070] (3)捕获捜索引擎，根据导航星SVm和该频率的频率控制字f 1，进行导航星信号捜 索，输出捜索导航星信号的结果多普勒信息Af和码相位信息Ap;
[0071 ] (4)捕获转跟踪校正模块根据快捕模块的多普勒信息A f，求解码相位信息A P的 偏移量PdwpiM，结合码相位信息Ap,得到校正码相位A化，用于跟踪环路使用；
[0072] 其中，码相位信息Ap的偏移量PdWPiM计算公式为：
[0073]
[0074] R。为码速率； 阳〇7引片为载波频率；
[0076] A f为实际捜索到的信号多普勒频点；
[0077] fseauh为探月需要捜索的多普勒范围； 阳07引 fw为N个多普勒频格捜索的频率范围；
[0079] Teeh为相干积分时间；
[0080] T。。。e"h为非相干积分时间。
妇信号多普勒造成的每秒码片偏移量，多普勒方向与码方向相反，码相 位需取负号。
[0082] 校正码相位A化的计算公式为：
[008引 A 化二[(A P-P FFT-Oin) X P +Pconst-delay+Pdoppler+NhalfChip] ^ NhalfChip
[0084] Pwtw为单次快速捕获捜索的时域总点数；
[00化]A P为单次快速捕获捜索的结果输出值；
[0086] NhalfChip为半码片捜索的总个数；
[0087] 参数0为半码片捜索总个数NhgWhip与单次快速捕获捜索的时域总点数的比值； 阳〇蝴 PcDMtJel。,为快速捕获电路的固有延迟，该延迟值可W测试得到；
[0089] PdWPlef为多普勒导致的码相位偏移量。
[0090] 妨跟踪环路利用捕获输出结果，结合导航星SVm进行环路跟踪，环路稳定跟踪后， 进行导航定位解算。
[0091] 在上述对卫星导航信号快速捕获的基础上，本方案通过上述快速捕获模块和两个 跟踪通道完成转跟踪码固定延迟值的计算，如图5所述的流程示意图，其包括W下具体步 骤：
[0092] (1)通道0对导航星SVl进行串行二维盲捜索后，转入跟踪环路，通道0稳定可靠 跟臣示SVl ; 阳09引 似通道0输出导航星SVl的即时码相位信息P_ch0 ;
[0094] (3)通道1对导航星SVl启动快捕操作；
[00河 （4)通道1输出导航星快捕码相位信息，该码相位包括两个内容：快捕启动起始时 刻的码相位信息P_chl_en和快捕完成时刻的码相位信息P_chldone ;
[0096] (5)利用快捕启动起始时刻的码相位信息P_chl_en和快捕完成时刻的码相位信 息口_油1_(1〇116，两者做差可W计算出快捕模块处理的固定延迟值Atl ;
[0097] (6)利用快捕启动起始时刻的码相位信息口_油1_611和通道0输出导航星SVl的即 时码相位信息P_ch0,两者做差可W计算捕获启动时刻到捕获结果转入跟踪环路后的固定 码延迟差值A t2 ;
[0098] (7)捕获转跟踪固定延迟值A t计算结果为A t2-A tl。
[0099] 本实施例提供的上述技术方案中，通过实时码相位偏移值计算方法，精确补偿码 相位偏移值，可W解决高动态卫星接收导航信号时，捕获的码相位结果出现较大的偏移值 问题，并且实现捕获环路顺利转入跟踪环路，缩短导航信号捕获号捕获和跟踪时间。通过捕 获转跟踪固定延迟值计算方法，精确计算固定延迟值，补偿输出捕获码相位结果，能够用于 跟踪环路进行精确的卫星目标跟踪。可广泛引用高轨、探月返回等高动态卫星导航接收机 中，具有广阔的应用前景。 阳100] 实施例S : 阳101] 相应于实施例一和二提供的方法，本实施例还提供了一种导航信号转跟踪码捕获 系统，参见图6所述的系统架构示意图，其包括： 阳102] 即时码相位信息获取模块601，用于通过第一通道对导航星进行串行二维盲捜索， 转入跟踪环路，并输出该导航星的即时码相位信息；
[0103] 固定延迟值获取模块602,用于通过第二通道快速捕获所述导航星捕获起始时刻 的码相位信息和捕获完成时刻的码相位信息，并计算出固定延迟值；
[0104] 固定码延迟差值获取模块603,用于根据所述起始时刻的码相位信息和所述即时 码相位信息得到捕获起始时刻到捕获结果转入跟踪环路后的固定码延迟差值； 阳1化]相位补偿模块604,用于根据固定码延迟差值和固定延迟捕获到转跟踪固定延迟 值，根据所述固定延迟值进行转跟踪码相位补偿。 阳106] 本实施例中，为解决高动态卫星接收导航信号时，捕获的码相位结果出现较大的 偏移值问题，缩短导航信号捕获号捕获、跟踪时间，参见图6所示的系统架构图，所述系统 还可W包括W下模块W实现快速捕获导航星的码相位信息： 阳107] 导航星预报模块605,用于确定可视导航星的卫星号；
[0108] 捕获控制模块606,用于在所述可视导航星中，根据预设策略选取捕获导航星和该 导航星卫星号的频率控制字；
[0109] 捕获捜索模块607,用于根据所述导航星及其频率控制字，进行导航星信号捜索， 输出所述导航星信号的多普勒信息和码相位信息；
[0110] 转跟踪校正模块608,用于根据所述多普勒信息，得到码相位信息的偏移量，并结 合所述码相位信息和所述码相位信息的偏移量，得到校正码相位。 阳111] 本实施例为实施例一和二对应的装置实施例，其类同之处相互参见即可，在此不 再寶述。
[0112] 本实施例提供的上述系统中，通过实时码相位偏移值计算，精确补偿码相位偏移 值，可W解决高动态卫星接收导航信号时，捕获的码相位结果出现较大的偏移值问题，并且 实现捕获环路顺利转入跟踪环路，缩短导航信号捕获号捕获和跟踪时间。通过捕获转跟踪 固定延迟值计算，精确计算固定延迟值，补偿输出捕获码相位结果，能够用于跟踪环路进行 精确的卫星目标跟踪。可广泛引用高轨、探月返回等高动态卫星导航接收机中，具有广阔的 应用前景。
[0113] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0114] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对运些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可W在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的运些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种导航信号转跟踪码捕获方法，其特征在于，包括： 通过第一通道对导航星进行串行二维盲搜索，转入跟踪环路，并输出该导航星的即时 码相位信息； 通过第二通道快速捕获所述导航星捕获起始时刻的码相位信息和捕获完成时刻的码 相位信息，并计算出固定延迟值； 根据所述起始时刻的码相位信息和所述即时码相位信息得到捕获起始时刻到捕获结 果转入跟踪环路后的固定码延迟差值； 根据固定码延迟差值和固定延迟捕获到转跟踪固定延迟值，根据所述固定延迟值进行 转跟踪码相位补偿。2. 根据权利要求1所述的导航信号转跟踪码捕获方法，其特征在于，还包括： 确定可视导航星的卫星号； 在所述可视导航星中，根据预设策略选取捕获导航星和该导航星卫星号的频率控制 字； 根据所述导航星及其频率控制字，进行导航星信号搜索，输出所述导航星信号的多普 勒信息和码相位信息； 根据所述多普勒信息，得到码相位信息的偏移量； 结合所述码相位信息和所述码相位信息的偏移量，得到校正码相位。3. 根据权利要求2所述的导航信号转跟踪码捕获方法，其特征在于，所述根据预设策 略选取捕获导航星包括： 从多个可视导航星中选择最优的可视导航星作为捕获导航星。4. 根据权利要求3所述的导航信号转跟踪码捕获方法，其特征在于，还包括： 输入所述校正码相位到跟踪环路，结合所述导航星进行环路跟踪。5. 根据权利要求4所述的导航信号转跟踪码捕获方法，其特征在于，还包括： 判断环路跟踪是否稳定，如果是则进行导航定位解算。6. -种导航信号转跟踪码捕获系统，其特征在于，包括： 即时码相位信息获取模块，用于通过第一通道对导航星进行串行二维盲搜索，转入跟 踪环路，并输出该导航星的即时码相位信息； 固定延迟值获取模块，用于通过第二通道快速捕获所述导航星捕获起始时刻的码相位 信息和捕获完成时刻的码相位信息，并计算出固定延迟值； 固定码延迟差值获取模块，用于根据所述起始时刻的码相位信息和所述即时码相位信 息得到捕获起始时刻到捕获结果转入跟踪环路后的固定码延迟差值； 相位补偿模块，用于根据固定码延迟差值和固定延迟捕获到转跟踪固定延迟值，根据 所述固定延迟值进行转跟踪码相位补偿。7. 根据权利要求6所述的导航信号转跟踪码捕获系统，其特征在于，还包括： 导航星预报模块，用于确定可视导航星的卫星号； 捕获控制模块，用于在所述可视导航星中，根据预设策略选取捕获导航星和该导航星 卫星号的频率控制字； 捕获搜索模块，用于根据所述导航星及其频率控制字，进行导航星信号搜索，输出所述 导航星信号的多普勒信息和码相位信息； 转跟踪校正模块，用于根据所述多普勒信息，得到码相位信息的偏移量，并结合所述码 相位信息和所述码相位信息的偏移量，得到校正码相位。
【专利摘要】一种导航信号转跟踪码捕获方法和系统，该方法包括：通过第一通道对导航星进行串行二维盲搜索，转入跟踪环路，并输出该导航星的即时码相位信息；通过第二通道快速捕获导航星捕获起始时刻的码相位信息和捕获完成时刻的码相位信息，并计算出固定延迟值；根据起始时刻的码相位信息和即时码相位信息得到捕获起始时刻到捕获结果转入跟踪环路后的固定码延迟差值；根据固定码延迟差值和固定延迟捕获到转跟踪固定延迟值，根据所述固定延迟值进行转跟踪码相位补偿。该方案通过精确计算固定延迟值，补偿输出捕获码相位结果，能够用于精确的卫星目标跟踪。并且通过实时码相位偏移值汁算方法，精确补偿码相位偏移值，可以缩短导航信号捕获和跟踪时间。
【IPC分类】G01S19/30
【公开号】CN105527636
【申请号】CN201410686314
【发明人】高阳, 王猛, 王元磊, 李兴国, 史雨薇, 王杰, 刘蕾, 董娟娟, 王晓杰
【申请人】航天恒星科技有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年11月26日