一种基于低轨卫星多重覆盖场景下的快速定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于低轨卫星多重覆盖场景下的快速定位方法，针对巨型星座等卫星多重覆盖场景提出了一种实时或准实时定位技术，采用粗略位置估计和精确位置确定两个步骤来获得接收机位置。首先基于多重覆盖特性、卫星波束位置参数、伪距观测参数和多普勒观测参数估计出接收机的初始粗略位置；然后以估计位置为输入，进行多普勒定位，快速获得接收机位置；在卫星覆盖重数较多的情况下，可直接观测伪距进行三维绝对定位。该方法可使卫星通信系统在位置获取层面完全独立于GNSS，更安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种基于低轨卫星多重覆盖场景下的快速定位方法
本专利技术涉及低轨卫星系统定位导航
，尤其涉及一种基于低轨卫星多重覆盖场景下的快速定位方法。
技术介绍
近年来，随着国内外商业航天事业的蓬勃发展，尤其是低轨卫星通信系统的研究与建设受到航天领域的重视，一大批从事低轨卫星系统研究、建设与运营的公司和机构如雨后春笋般涌现，大型、超大型甚至巨型星座规划多种多样。传统的低轨卫星星座卫星数量较少，如铱星系统除了少数区域，单重卫星覆盖是主流，而成千上万颗卫星组成的星座势必会带来多重卫星覆盖的应用场景。另一方面，由于系统运行时移动性管理过程中位置上报急需定位技术的支撑，而且低轨卫星通信系统的独立性、安全性和可靠性要求使得系统需要自己的定位技术，不再依赖于GNSS。所以定位技术研究是低轨卫星通信系统建设过程中必不可少的。在传统低轨卫星系统中，定位方法主要是多普勒定位方法，既有连续观测场景下的多普勒积分方法，也有时间间断观测场景下的多普勒测量方法，这种方法在“子午仪”系统中早有应用。然而这种方法定位精度不高，观测时间较长，不能实时定位。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于低轨卫星多重覆盖场景下的快速定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：接收机同时接收1～N号卫星广播信号，解析其中的卫星编号信息、卫星位置信息、卫星速度信息和波束位置信息并本地存储；/nS2：接收机同时接收1～N号卫星下发的测距信号，解析得到伪距观测量信息和多普勒观测量信息并本地存储；/nS3：判断接收机被覆盖的卫星数量N，若N≥4，则转到步骤S11；若N≤3，则转到步骤S4；/nS4：选定卫星编号m，筛选出接收机对应的接收到的波束位置信息，划定接收机所处位置的大致经纬度范围Φ

【技术特征摘要】
1.一种基于低轨卫星多重覆盖场景下的快速定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：接收机同时接收1～N号卫星广播信号，解析其中的卫星编号信息、卫星位置信息、卫星速度信息和波束位置信息并本地存储；
S2：接收机同时接收1～N号卫星下发的测距信号，解析得到伪距观测量信息和多普勒观测量信息并本地存储；
S3：判断接收机被覆盖的卫星数量N，若N≥4，则转到步骤S11；若N≤3，则转到步骤S4；
S4：选定卫星编号m，筛选出接收机对应的接收到的波束位置信息，划定接收机所处位置的大致经纬度范围Φ1；
S5：筛选卫星编号m的卫星位置信息和伪距观测量信息，划定接收机所处位置的大致位置范围Φ2；
S6：筛选卫星编号m的卫星位置信息和多普勒观测量信息，划定接收机所处位置的大致曲线范围Φ3；
S7：联合处理卫星编号m的粗估范围Φ1、Φ2和Φ3，得到基于卫星编号m的位置估计范围Ω1；
S8：在卫星多重覆盖场景下，对覆盖接收机的所有卫星进行卫星编号m的卫星相同的操作处理步骤，即步骤S3～S7，得到卫星多重覆盖场景下接收机的位置粗估范围Ω2、…、ΩN；
S9：联合处理卫星多重覆盖场景下接收机的位置粗估范围Ω1、…、ΩN，得到接收机最终的粗略估计位置R0；
S10：以粗略估计位置R0为输入参数，利用卫星位置信息、卫星速度信息和连续多普勒观测量信息进行多普勒定位，得到接收机的精确位置R1；
S11：选取其中DOP精度因子最小的4颗卫星的位置信息和相应的伪距观测量信息进行三维绝对定位，得到接收机的精确位置R1。


2.根据权利要求1所述的一种基于低轨卫星多重覆盖场景下的快速定位方法，其特征在于，步骤S11中，所述三维绝对定位采用伪距定位原理。


3.根据权利要求2所述的一种基于低轨卫星多重覆盖场景下的快速定位方法，其特征在于，所述伪距定位原理采用以下方式实现：


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【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，
申请(专利权)人：东方红卫星移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50