基于导航信号空时处理与矢量跟踪相结合的卫星导航方法技术
【技术实现步骤摘要】
基于导航信号空时处理与矢量跟踪相结合的卫星导航方法
：本专利技术涉及一种卫星导航方法，特别是涉及一种基于导航信号空时处理与矢量跟踪相结合的卫星导航方法。
技术介绍
：近年来卫星导航在国民经济和军事国防中得到广泛的应用，中美欧俄日等国家和地区都在积极发展自主的卫星导航系统及终端应用系统，以期提供更优的服务应用能力，特别是随着卫星导航的深入应用，一些新的导航的需求也浮现出来，迫切需要提升卫星导航的定位、定姿、抗干扰、弱信号跟踪和多系统融合等方面的能力。卫星导航能力提升主要体现在系统能力和终端应用能力的建设发展上，其中终端朝着低成本和高性能两个方向发展，特别是在导航接收机方面的抗干扰、多系统融合、组合导航等技术，是目前的研究热点，也是提高导航抗干扰能力和提升导航定位精度、可靠性的关键技术，国内外已相继提出和开展了导航信号的矢量跟踪与导航解算、空时抗干扰等新技术的研究，并提出了信号的空时处理(Space-TimeProcessing)、矢量跟踪(VectorTracking)等新的导航信号处理与导航解算方法，通过充分发掘导航信号的时间空间结构和相干关系，融合信号处理与导航...
【技术保护点】
一种基于导航信号空时处理与矢量跟踪相结合的卫星导航方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：坐标系的建立：设载体安装阵列P,共有N个理想全向点状天线阵元，建立载体坐标系b，则阵元n在载体坐标系中的坐标
【技术特征摘要】
1.一种基于导航信号空时处理与矢量跟踪相结合的卫星导航方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：坐标系的建立：设载体安装阵列P,共有N个理想全向点状天线阵元，建立载体坐标系b，则阵元n在载体坐标系中的坐标则阵列p在载体坐标系中的坐标记为：若某卫星信号si，在载体坐标系的入射方向为其中φ、θ分别为入射方位角和极距角，则其方向余弦为：则地心地固坐标系e中，阵列p的坐标为：在坐标系e中，载体坐标b的原点坐标为坐标系e旋转到载体坐标b的欧拉角为则：则坐标系e转换到坐标系b的转换矩阵为：则坐标系b转换到坐标系e的转换矩阵为：信号si若在e坐标系的方向余弦为则有：步骤二：接收机对卫星导航信号进行接收；对于卫星i发射的某导航信号si，设共有M个卫星，则对于卫星i，其发射的信号si的一般形式为：其中，Ai为信号幅度，di为导航数据，Ci为该信号的PRN码，ωi表示该信号的中心频率或载波频率；对于信号si,有一理想阵列p接收，则阵元pn接收到的卫星信号为延时后的si：为阵元pn接收到信号si幅度，为信号si的传输时延；对于阵元pn接收到的全部卫星信号及噪声可写为：步骤三：将接收到的卫星信号进行空时处理；1)载波信号空时处理若为信号si的载波信号，为波长，入射方向为ai(φi，θi)，则信号的波数为：其中ui为信号si的方向余弦，则该信号的阵列流行矢量：对于卫星导航信号，若剥离掉调制信号，则余留单频信号其带宽bs≈0，属于窄带信号，对于窄带信号，为了获取阵列处理增益，应将每个阵元输出补偿一个时移τi，使各个阵元输出的信号恢复到共同相位上，再进行信号相加，利用信号的空间相干特性实现阵列接收的调向，在期望信号方向上形成波峰，信号的延时补偿τn可用中心频率相移来实现；定义：其中，ks为期望的平面波波数，且若忽略各类噪声，阵列调向后接收到卫星信号的响应为：由公式可得总的频率-波数响应为2)PRN码信号空时处理对于卫星导航信号si，若剥离掉载波信号则得到某种调制信号该信号由导航数据和PRN码共同构成，剥离掉导航数据，该信号具有PRN码的周期特性和相关特性，可以在更长时间和空间尺度上，实现相干处理；定义分别为已调制信号的等效频率、波长，和si具有相同信号到达方向，则信号的波数为：其中ui为信号si的方向余弦，则该信号的阵列流行矢量：对于PRN码信号是通过对每个阵元输出补偿一个时移，使各个阵元输出信号恢复到共同相位上，再进行信号相加，从而实现阵列接收的调向，在信号到达方向上形成一个波峰，若为期望的卫星信号方向或k空间的主响应轴，根据公式可得总的频率-波数响应为：步骤四：空时相干约束通过剥离掉有用信号的载波和扩频码，使有用信号带宽从扩频码带宽降低到数据带宽，从而在后继的低通滤波和波数成形运算中，降低对滤波器的相位处理要求，抑制检测噪声，提高观测量质量和导航解算精度；在导航解算建立后导航信号到达方向已知的情况下，利用相干的本地合成...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾学东，陈国军，何婷，李丰阳，马若琳，
申请(专利权)人：中国人民解放军信息工程大学，
类型：发明
国别省市：河南,41
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