来调 整授时脉冲信号，并且当跟踪卫星数大于预设的最少卫星数Μ及跟踪卫星D0P值小于预设的 最大卫星D0P值Ν时，将控制量存储到控制量数据序列(Xi，Χ 2，…，Χη)中。最少卫星数Μ取值范 围为[6，10]，最大卫星D0P值Ν取值范围为[2，4]。优选地，最少卫星数Μ取值为8，最大卫星 D0P值Ν取值范围为3.0。
[0049]步骤2、当卫星接收机接收不到卫星信号时，判断已存储的控制量数据序列长度η 是否大于预设的控制量最低长度m的2倍，若是，转到步骤3;若否，转到步骤7;
[0050] 步骤3、定义源匹配数据序列如下，每一组数据序列标示了一段具有一定曲线特征 形态的数据：
[0051] Zl={Xl,X2,X3,---,Xm-l,Xm}
[0052] Z2={X2，X3，X4，."Xm，Xm+l}
[0053] ···
[0054] Zn-2m+l - {Xn-2m+l，Xn-2m+2，Xn-2m+3，· · ·，Xn-m-1，Xn-m}
[0055] 选取丢失信号前m个控制量数据形成的曲线作为目标匹配数据序列：
[0056] Zn-m+l-{Xn-m+1，Xn-m+2，Xn-m+3· · ·Χη-1，Xn};
[0057] 步骤301、将目标匹配数据序列Zn-m+1与源匹配数据序列Zi，i = l、2、…、（n-2m+l)， 依次进行如下相关运算：
[0062] 步骤302、当数据序列Zn-m+i标示的曲线形态与Zi(i = 1，2，3··· (n-2m+l))标示的曲 线形态最为相似时，则对应的相关运算结果值最大，因此对相关运算结果数据序列P= {Pi， P2,…，pn-2m+1}进行排序处理，并找到其最大值所对应的序号k，则数据序列Z k={Xk，Xk+1， Xk+2~Xk+m-2，Xktl}对应的历史控制量曲线与丢失卫星信号前控制量序列Zn-m+l所对应的曲 线形态最为相似，设置对应的源匹配数据序列Zk作为晶振老化特性曲线；
[0063]步骤4、已知相关匹配到的控制控制量数据序列为Zk，在步骤一可知数据序列Zk的 最后一个控制量元素为Xk+H，以匹配数据序列之后的控制量数据组成数据序列S，然后计算 数据序列S的第一个元素 Xk+dPXn差值，再把数据序列S中的每个元素增加或减少这样一个 偏差生成新的数据序列H，则以数据序列Η中的元素即保持控制量对授时脉冲信号进行调整 控制，进行授时信号的保持控制处理，其中数据序列S、数据序列Η如下：
[0064] S = {Xk+m，Xk+m+l，Xk+m+2，…，Χη}
[0065]
[0066] 步骤5、依次使用保持控制量数据序列Η中的元素来调整授时脉冲信号；
[0067] 步骤6、检测接收机是否接收到卫星信号，若是，转到步骤1;若否，检测接收机接收 不到卫星信号的持续时间t是否大于η-k-m+l秒，若是，转到步骤7;若否，转到步骤5;
[0068] 步骤7、接收机作出无法进行授时脉冲调整的错误提示，无授时信号输出。
[0069]本发明的卫星接收机保持方法不仅适用于单模卫星导航系统卫星接收机，如GPS 卫星接收机、北斗卫星接收机等，也适用于多模导航系统接收机，如BD/GPS双模卫星接收机 等。此方法以卫星接收机在跟踪控制阶段的控制量数据为基础，以形态匹配的思路在此数 据中找到保持控制阶段的晶振的老化特征曲线，并以此老化曲线为基础进行授时信号的保 持控制处理从而提尚保持性能。
[0070]本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括 由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为 本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种基于形态匹配的卫星接收机授时保持方法，其特征在于:包括如下步骤： 步骤1、接收机接收卫星信号，根据跟踪控制算法和卫星时标信号生成控制量来调整授 时脉冲信号，并将控制量存储到控制量数据序列(Xl，X2，…，Xn)中； 步骤2、当卫星接收机接收不到卫星信号时，判断已存储的控制量数据序列长度η是否 大于预设的控制量最低长度m的2倍，若是，转到步骤3;若否，转到步骤7; 步骤3、定义源匹配数据序列如下： Zl 二{Xl, X2 , X3 , . . . , Xm-l, Xm} Z2 二{ X2 , X3 , X4 , . . . , Xm, Xm+1} Zn-2m+l- (Xn-2m+l, Xn-2m+2 , Xn-2m+3 , . . . , Xn-m-1, Xn-m} 定义目标匹配数据序列如下： Zn-m+1 {Xn-m+1 ? Xn-m+2 ? Xn-m+3 . . .Xn-l?Xn}； 将目标匹配数据序列Zn-m+1与源匹配数据序列Zl、Z2、…Zn-2m+l依次进行相关运算，选取相 关运算结果值最大的源匹配数据序列Zk= {Xk，Xk+l，Xk+2. . .Xk+m-2，Xk+m-l}作为晶振老化特性 曲线； 步骤4、基于晶振老化特性曲线之后的控制量数据组成的数据序列S={Xk+m，Xk+m+l， Xk+m+2, . . .，Xn}生成保持控制量数据序列Η:步骤5、依次使用保持控制量数据序列Η中的元素来调整授时脉冲信号； 步骤6、检测接收机是否接收到卫星信号，若是，转到步骤1;若否，检测接收机接收不到 卫星信号的持续时间t是否大于n-k-m+1秒，若是，转到步骤7;若否，转到步骤5; 步骤7、接收机作出无法进行授时脉冲调整的错误提示，无授时信号输出。2. 根据权利要求1所述的一种基于形态匹配的卫星接收机授时保持方法，其特征在于： 步骤3具体包括如下步骤： 步骤301、将目标匹配数据序列Zn-m+i与源匹配数据序列Zl，i = 1、2、…、（n-2m+l)，依次 进行如下相关运算：步骤302、在所得的相关运算结果数据序列P={Pl，P2, . . .，Pn-2m+l}中选取相关运算结果 最大值Pk，设置对应的源匹配数据序列Zk={Xk，Xk+l，Xk+2, . . .，Xk+m-2，Xk+m-l}作为晶振老化特 性曲线。3. 根据权利要求1所述的一种基于形态匹配的卫星接收机授时保持方法，其特征在于： 步骤1中跟踪控制算法为比例积分控制算法。4. 根据权利要求1所述的一种基于形态匹配的卫星接收机授时保持方法，其特征在于： 步骤1中只有当跟踪卫星数大于预设的最少卫星数Μ及跟踪卫星DOP值小于预设的最大卫星 DOP值Ν时，将控制量存储到控制量数据序列(Xi，拉，…，Χη)中。5. 根据权利要求4所述的一种基于形态匹配的卫星接收机授时保持方法，其特征在于： 最少卫星数Μ取值范围为[6,10]。6. 根据权利要求4所述的一种基于形态匹配的卫星接收机授时保持方法，其特征在于： 最大卫星DOP值Ν取值范围为[2,4]。7. 根据权利要求1至6任一所述的一种基于形态匹配的卫星接收机授时保持方法，其特 征在于:接收卫星为单模、双模或多模。
【专利摘要】本发明公开了一种基于形态匹配的卫星接收机授时保持方法，包括如下步骤：1）卫星接收机跟踪控制量获取；2）控制量数据相关匹配处理，在卫星接收机丢失信号时刻采用丢失卫星信号前一段控制量数据与历史控制量数据进行滑动相关计算，找到与丢失卫星信号前控制量曲线形态最为相似的历史控制量曲线；3）保持控制处理，在确定了形态匹配的历史控制量曲线后，沿用历史控制量的变化趋势进行授时信号的调整控制。本发明在卫星接收机丢失卫星信号后对历史控制量数据曲线进行形态匹配的相关计算，以晶振老化特性曲线特征对授时信号进行保持控制处理，以提高卫星接收机授时信号的保持性能。
【IPC分类】G01S19/13, G04R20/04, G01S19/23
【公开号】CN105572698
【申请号】CN201610029258
【发明人】贾小波, 邹世合, 吴淑琴, 刘洁, 王倩倩
【申请人】郑州威科姆科技股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月18日