一种全空间可见的星载GPS接收系统技术方案
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种全空间可见的星载GPS接收系统，适用于对中低轨非对地定向或大角度摆动的卫星的定位和授时。
技术介绍
GPS是由美国组建的全球定位系统，可以向有适当接收设备的全球范围内的用户提供精确、连续的三维位置和速度信息，同时也向用户提供全球广播世界协调时(UTC)。GPS组成卫星星座的24颗卫星被安排在6个轨道平面上，即每个平面上4颗，由一个分布在全世界的地面控制/监视网监视着卫星的运行状态，向全世界用户提供服务。为了获取更准确位置、速度和时间的信息，中低轨道的卫星常常会装载GPS接收系统，用以接收GPS卫星的信号，并通过信号处理解算出所需要的信息。对于传统的星载GPS接收系统(低于GPS卫星轨道的星载GPS接收系统)，其都会选择一个固定的对天面来搜捕空间中的GPS卫星，如图1所示，在捕获到4颗及以上GPS卫星信号后，即可完成实时、精确的定位。这种方案对于常规工作的卫星，尤其是对于三轴稳定对地观测的卫星，在其正常工作的时候，是完全可以实现准确的定位功能，但对于以下两种情况，这种传统方案就会显现出不足，甚至会完全失效。1、非对地定向的卫星(无固定对天面的卫星、对宇宙空间任意位置观测的卫星)。随着卫星功能的多样化的发展，现今的卫星出现了很多对宇宙任意空间观测和指向的需求，例如硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星或其它类似任务的空间科学卫星。其特殊的任务需求使得卫星不再是传统的三轴稳
【技术保护点】
一种全空间可见的星载GPS接收系统，其特征在于，包含2副GPS天线、2个抗干扰滤波器、2个低噪声放大器、1个合路器、1个表面声波滤波器、1个射频前端接收器、1个通道相关器和1个中央处理单元；其中，2副GPS天线沿轴向呈θ角安装；2副GPS天线后端分别接1个抗干扰滤波器；2个抗干扰滤波器后端分别接1个低噪声放大器；2个低噪声放大器连接到合路器的输入端口；合路器的输出端口依次连接表面声波滤波器、射频前端接收器、通道相关器和中央处理单元；所述中央处理单元，用于对通道相关器输出的电文进行捕获和跟踪，当捕获到大于或等于N颗GPS导航星时，读取该接收系统所处星体的姿态信息，根据姿态信息和GPS天线的安装角度，计算出2副天线根部垂直平分线±δ°范围内的GPS导航星，按照GPS导航星偏离垂直平分线的偏离角度大小由小到大排序，然后由小到大依次剔除±δ°范围内的GPS导航星，保证剔除后剩余的GPS导航星大于或等于N颗；利用剩余的GPS导航星的电文，计算星体的位置信息和时间信息，所述N≥5。
【技术特征摘要】
1.一种全空间可见的星载GPS接收系统，其特征在于，包含2副GPS天
线、2个抗干扰滤波器、2个低噪声放大器、1个合路器、1个表面声波滤波器、
1个射频前端接收器、1个通道相关器和1个中央处理单元；其中，2副GPS天
线沿轴向呈θ角安装；2副GPS天线后端分别接1个抗干扰滤波器；2个抗干扰
滤波器后端分别接1个低噪声放大器；2个低噪声放大器连接到合路器的输入端
口；合路器的输出端口依次连接表面声波滤波器、射频前端接收器、通道相关
器和中央处理单元；
所述中央处理单元，用于对通道相关器输出的电文进行捕获和跟踪，当捕
获到大于或等于N颗GPS导航星时，读取该接收系统所处星体的姿态信息，根
据姿态信息和GPS天线的安装角度，计算出2副天线根部垂直平分线±δ°范围
内的GPS导航星，按照GPS导航星偏离垂直平分线的偏离角度大小由小到大排
序，然后由小到大依次剔除±δ°范围内的GPS导航星，保证剔除后剩余的GPS
导航星大于或等于N颗；利用剩余的GPS导航星的电文，计算星体的位置信息
和时间信息，所述N≥5。
2.根据权利要求1所述全空间可见的星载GPS接收系统，其特征在于，所
述利用剩余的GPS导航星的电文，计算星体的位置信息和时间信息的过程为：
按照每组4颗GPS导航星，对剩余的GPS导航星进行组合，计算各种组合情况
下的GDOP值或PDOP值，选取GDOP值或PDOP值最小所对应的一组GPS
导航星的电文，计算星体的位置信息和时间信息。
3.根据权利要求1所述全空间可见的星载GPS接收系统，其特征在于，所
述θ位于160°到200°范围内。
4.根据权利要求1所述全空间可见的星载GPS接收系统，其特征在于，所
\t述δ＝5。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁中坚，张志强，李佳宁，宋江波，元勇，张龙，倪润立，顾荃莹，李晓光，毛新颜，赵元清，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。