北斗信號多普勒頻移快速獲得方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種北斗信號多普勒頻移快速獲得方法及系統(tǒng)，包括：獲取慣性傳感器的反饋；將所述反饋作為多普勒頻移補償范圍的估計依據(jù)，得到多普勒頻移的估計值；根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲。本發(fā)明通過設計具有與慣性傳感器高度耦合的北斗衛(wèi)星接收系統(tǒng)，將慣性傳感器反饋值作為衛(wèi)星接收機多普勒頻移補償范圍的估計依據(jù)，動態(tài)的設定頻移補償范圍，達到最少的捕獲時間目的，進而極大降低捕獲時間，增加北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時可以在整個跟蹤過程中增加跟蹤實時性。
【專利說明】
北斗信號多普勒頻移快速獲得方法及系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于通信系統(tǒng)領域，特別涉及一種北斗信號多普勒頻移快速獲得方法及系統(tǒng)?！颈尘凹夹g】
[0002]目前在北斗衛(wèi)星信號進行捕獲時，通過對很大范圍內(nèi)的多普勒頻移進行搜索才能確定具體的頻移值，然后才能進行信號捕獲，這樣極大的限制了衛(wèi)星信號的捕獲速度?，F(xiàn)有的方案的缺點如下:
[0003](1)捕獲時間過長；
[0004](2)需要對多普勒頻移進行枚舉；
[0005](3)多普勒頻移枚舉范圍是固定的。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種北斗信號多普勒頻移快速獲得方法及系統(tǒng)，能夠極大降低捕獲時間，增加北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種北斗信號多普勒頻移快速獲得方法，包括:
[0008]獲取慣性傳感器的反饋；
[0009]將所述反饋作為多普勒頻移補償范圍的估計依據(jù)，得到多普勒頻移的估計值；
[0010]根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲。
[0011]進一步的，在上述方法中，獲取慣性傳感器的反饋，包括:
[0012]在接收機中加入9軸慣性傳感器；
[0013]實時解算所述9軸慣性傳感器的輸出；
[0014]將所述輸出中的慣性空間的接收機6自由度信息作為慣性傳感器的反饋。
[0015]進一步的，在上述方法中，將所述反饋作為多普勒頻移補償范圍的估計依據(jù)，得到多普勒頻移的估計值，包括:
[0016]將所述反饋與存儲的前一時刻的星歷中的衛(wèi)星信息進行比對解算，獲得多普勒頻移的估計值。
[0017]進一步的，在上述方法中，根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲，包括:
[0018]根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲，捕獲后通過慣性傳感器信息進行衛(wèi)星接收機跟蹤階段載波捕獲輔助。
[0019]進一步的，在上述方法中，捕獲后通過慣性傳感器信息進行衛(wèi)星接收機跟蹤階段載波捕獲輔助之后，還包括:
[0020]若所述載波捕獲輔助失效，通過所述反饋與存儲的前一時刻的星歷中的衛(wèi)星信息進行比對解算，重新獲得多普勒估計值。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一面，提供一種北斗信號多普勒頻移快速獲得系統(tǒng)，包括:
[0022]獲取模塊，用于獲取慣性傳感器的反饋；
[0023]估計模塊，用于將所述反饋作為多普勒頻移補償范圍的估計依據(jù)，得到多普勒頻移的估計值；[〇〇24]捕獲模塊，用于根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲。
[0025]進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述獲取模塊，用于在接收機中加入9軸慣性傳感器;實時解算所述9軸慣性傳感器的輸出；將所述輸出中的慣性空間的接收機6自由度信息作為慣性傳感器的反饋。
[0026]進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述估計模塊，用于將所述反饋與存儲的前一時刻的星歷中的衛(wèi)星信息進行比對解算，獲得多普勒頻移的估計值。
[0027]進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述捕獲模塊，用于根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲，捕獲后通過慣性傳感器信息進行衛(wèi)星接收機跟蹤階段載波捕獲輔助。
[0028]進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述捕獲模塊，還用于若所述載波捕獲輔助失效，通過所述反饋與存儲的前一時刻的星歷中的衛(wèi)星信息進行比對解算，重新獲得多普勒估計值。
[0029]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0030]1、通過慣性傳感器獲得多普勒頻移。
[0031]2、動態(tài)估計了多普勒頻移范圍。[〇〇32]3、估計過程是循環(huán)進行的，單次失捕可以快速修正?！靖綀D說明】
[0033]圖1是本發(fā)明一實施例的北斗信號多普勒頻移快速獲得方法的流程圖；[〇〇34]圖2是本發(fā)明一實施例的北斗信號多普勒頻移快速獲得系統(tǒng)的模塊圖?！揪唧w實施方式】
[0035]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。[〇〇36] 實施例一
[0037]如圖1所示，本發(fā)明提供一種北斗信號多普勒頻移快速獲得方法，包括:[〇〇38]步驟S1，獲取慣性傳感器的反饋；[〇〇39]步驟S2,將所述反饋作為多普勒頻移補償范圍的估計依據(jù)，得到多普勒頻移的估計值；
[0040]步驟S3,根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲。本發(fā)明通過設計具有與慣性傳感器高度耦合的北斗衛(wèi)星接收系統(tǒng)，將慣性傳感器反饋值作為衛(wèi)星接收機多普勒頻移補償范圍的估計依據(jù)，動態(tài)的設定頻移補償范圍，達到最少的捕獲時間目的，進而極大降低捕獲時間，增加北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時可以在整個跟蹤過程中增加跟蹤實時性。[0041 ]優(yōu)選的，步驟S1，獲取慣性傳感器的反饋，包括:[〇〇42]在接收機中加入9軸慣性傳感器；
[0043]實時解算所述9軸慣性傳感器的輸出；
[0044]將所述輸出中的慣性空間的接收機6自由度信息作為慣性傳感器的反饋。[〇〇45]優(yōu)選的，步驟S2,將所述反饋作為多普勒頻移補償范圍的估計依據(jù)，得到多普勒頻移的估計值，包括:
[0046]將所述反饋與存儲的前一時刻的星歷中的衛(wèi)星信息進行比對解算，獲得多普勒頻移的估計值。[〇〇47]優(yōu)選的，步驟S3,根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲，包括:[〇〇48]根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲，捕獲后通過慣性傳感器信息進行衛(wèi)星接收機跟蹤階段載波捕獲輔助。[〇〇49]優(yōu)選的，捕獲后通過慣性傳感器信息進行衛(wèi)星接收機跟蹤階段載波捕獲輔助之后，還包括:
[0050]若所述載波捕獲輔助失效，通過所述反饋與存儲的前一時刻的星歷中的衛(wèi)星信息進行比對解算，重新獲得多普勒估計值。在此，估計過程是循環(huán)進行的，單次失捕可以快速修正。
[0051]詳細的，上述北斗信號多普勒頻移快速獲得方法，包括如下步驟:
[0052]步驟1:在接收機中加入9軸慣性傳感器；[〇〇53]步驟2:實時解算所述9軸慣性傳感器的輸出；
[0054]步驟3:將所述輸出中的慣性空間的接收機6自由度信息與存儲的前一時刻的星歷中的衛(wèi)星信息進行比對解算，獲得多普勒頻移的估計值；
[0055]步驟4:使用上步估計值進行衛(wèi)星信號捕獲，捕獲后通過慣性傳感器信息進行衛(wèi)星接收機跟蹤階段載波捕獲輔助。
[0056]步驟5:若所述載波捕獲輔助失效，通過慣性傳感器信息與存儲的前一時刻的星歷中的衛(wèi)星信息重新獲得多普勒估計值。[〇〇57]步驟6:每次重復步驟1到步驟5,直至系統(tǒng)關閉。[〇〇58] 實施例二
[0059]如圖2所示，本發(fā)明還提供另一種北斗信號多普勒頻移快速獲得方法及系統(tǒng)，包括:
[0060]獲取模塊1，用于獲取慣性傳感器的反饋；
[0061]估計模塊2,用于將所述反饋作為多普勒頻移補償范圍的估計依據(jù)，得到多普勒頻移的估計值；[〇〇62]捕獲模塊2，用于根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲。[〇〇63]本發(fā)明北斗信號多普勒頻移快速獲得系統(tǒng)一優(yōu)選的實施例中，所述獲取模塊，用于在接收機中加入9軸慣性傳感器;實時解算所述9軸慣性傳感器的輸出；將所述輸出中的慣性空間的接收機6自由度信息作為慣性傳感器的反饋。[〇〇64]本發(fā)明北斗信號多普勒頻移快速獲得系統(tǒng)一優(yōu)選的實施例中，所述估計模塊，用于將所述反饋與存儲的前一時刻的星歷中的衛(wèi)星信息進行比對解算，獲得多普勒頻移的估計值。
[0065]本發(fā)明北斗信號多普勒頻移快速獲得系統(tǒng)一優(yōu)選的實施例中，所述捕獲模塊，用于根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲，捕獲后通過慣性傳感器信息進行衛(wèi)星接收機跟蹤階段載波捕獲輔助。
[0066]本發(fā)明北斗信號多普勒頻移快速獲得系統(tǒng)一優(yōu)選的實施例中，所述捕獲模塊，還用于若所述載波捕獲輔助失效，通過所述反饋與存儲的前一時刻的星歷中的衛(wèi)星信息進行比對解算，重新獲得多普勒估計值。
[0067]實施例二的其它詳細內(nèi)容具體可參見實施例一的對應部分，在此不再贅述。
[0068]綜上所述，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0069]1、通過慣性傳感器獲得多普勒頻移。
[0070]2、動態(tài)估計了多普勒頻移范圍。
[0071]3、估計過程是循環(huán)進行的，單次失捕可以快速修正。
[0072]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0073]專業(yè)人員還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業(yè)技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應認為超出本發(fā)明的范圍。
[0074]顯然，本領域的技術人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。
【主權項】
1.一種北斗信號多普勒頻移快速獲得方法，其特征在于，包括:獲取慣性傳感器的反饋；將所述反饋作為多普勒頻移補償范圍的估計依據(jù)，得到多普勒頻移的估計值；根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲。2.如權利要求1所述的北斗信號多普勒頻移快速獲得方法，其特征在于，獲取慣性傳感 器的反饋，包括:在接收機中加入9軸慣性傳感器；實時解算所述9軸慣性傳感器的輸出；將所述輸出中的慣性空間的接收機6自由度信息作為慣性傳感器的反饋。3.如權利要求2所述的北斗信號多普勒頻移快速獲得方法，其特征在于，將所述反饋作 為多普勒頻移補償范圍的估計依據(jù)，得到多普勒頻移的估計值，包括:將所述反饋與存儲的前一時刻的星歷中的衛(wèi)星信息進行比對解算，獲得多普勒頻移的 估計值。4.如權利要求3所述的北斗信號多普勒頻移快速獲得方法，其特征在于，根據(jù)所述估計 值進行衛(wèi)星信號捕獲，包括:根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲，捕獲后通過慣性傳感器信息進行衛(wèi)星接收機跟蹤 階段載波捕獲輔助。5.如權利要求4所述的北斗信號多普勒頻移快速獲得方法，其特征在于，捕獲后通過慣 性傳感器信息進行衛(wèi)星接收機跟蹤階段載波捕獲輔助之后，還包括:若所述載波捕獲輔助失效，通過所述反饋與存儲的前一時刻的星歷中的衛(wèi)星信息進行 比對解算，重新獲得多普勒估計值。6.—種北斗信號多普勒頻移快速獲得系統(tǒng)，其特征在于，包括:獲取模塊，用于獲取慣性傳感器的反饋；估計模塊，用于將所述反饋作為多普勒頻移補償范圍的估計依據(jù)，得到多普勒頻移的 估計值；捕獲模塊，用于根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲。7.如權利要求6所述的北斗信號多普勒頻移快速獲得系統(tǒng)，其特征在于，所述獲取模 塊，用于在接收機中加入9軸慣性傳感器;實時解算所述9軸慣性傳感器的輸出；將所述輸出 中的慣性空間的接收機6自由度信息作為慣性傳感器的反饋。8.如權利要求7所述的北斗信號多普勒頻移快速獲得系統(tǒng)，其特征在于，所述估計模 塊，用于將所述反饋與存儲的前一時刻的星歷中的衛(wèi)星信息進行比對解算，獲得多普勒頻 移的估計值。9.如權利要求8所述的北斗信號多普勒頻移快速獲得系統(tǒng)，其特征在于，所述捕獲模 塊，用于根據(jù)所述估計值進行衛(wèi)星信號捕獲，捕獲后通過慣性傳感器信息進行衛(wèi)星接收機 跟蹤階段載波捕獲輔助。10.如權利要求9所述的北斗信號多普勒頻移快速獲得系統(tǒng)，其特征在于，所述捕獲模 塊，還用于若所述載波捕獲輔助失效，通過所述反饋與存儲的前一時刻的星歷中的衛(wèi)星信 息進行比對解算，重新獲得多普勒估計值。
【文檔編號】G01S19/29GK106093980SQ201610375053
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】劉中華, 徐娜, 潘月強, 孫世堯, 宋贛祥
【申請人】上海電機學院