一种盲动态的卫星导航信号生成方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及卫星导航领域，公开一种盲动态的卫星导航信号生成方法，包括S1：根据时间、预设轨迹、卫星导航系统的卫星星历，生成预设轨迹可视卫星及对应的观测数据；S2：将所述可视卫星分组，对每一组可视卫星叠加不同的频率偏移；S3：生成多组射频导航信号，并发射。还提供一种盲动态的卫星导航信号生成系统，通过本发明专利技术盲动态的卫星导航信号生成方法，在隧道或地下停车场等室内环境下，无需检测多个不同移动速度的导航接收机的位置、速度，各个导航接收机均可捕获到相应的射频导航信号，从而提供多个移动载体的连续导航定位服务，为智慧交通奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】
一种盲动态的卫星导航信号生成方法和系统
本专利技术涉及卫星导航领域，尤其涉及一种盲动态的卫星导航信号生成方法和系统。
技术介绍
由于遮挡，卫星导航系统在以隧道为典型代表的地下空间无法使用。为了使导航设备在隧道内仍然可以使用卫星导航信号，在隧道内栅格化安装导航信号增强装置，导航信号增强装置采用的原理，每个装置可根据设定位置或轨迹发射至少一个导航系统、至少4个通道的卫星导航信号，导航终端接收所述信号即可实现定位。通常导航信号增强装置需要与真实卫星导航系统保持时间同步、频率一致及导航电文基本相同，便于发射的导航信号被导航终端快速接收。但是由于导航终端相对导航信号增强装置存在相对运动，将会带来额外的多普勒频移，如果相对运动的速度较大，使多普勒频移超出了导航终端捕获或跟踪环路的频率范围，则会导致导航终端无法捕获或跟踪信号，也无法在多个导航信号增强装置之间进行快速切换，使用户体验下降。目前常规的改进方法有两种：1）改进现有导航终端的多普勒捕获范围；2）获取载体相对导航信号发射设备的相对速度并进行多普勒补偿，见中国专利公开号CN107219535A，通过设置测距仪，测速仪等检测运动载体与导航信号发射设备之间的相对位置，速度，从而对该相对速度进行一个多普勒补偿，再生一个针对该运动载体适宜的导航信号，无法满足隧道等室内中多个运动载体同时经过需要的导航信号。但是这两种方法在操作上均存在困难，对于第一种方法而言，修改现有导航接收终端需要重新定型，并替换原有设备中的终端芯片等，周期长，难度大；对于第二种方法而言，获取相对速度需要额外增加设备，相当于每个运动载体都要对应一个导航信号发射设备，且多普勒补偿不适用于多载体。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种卫星导航系统信号无法覆盖或信号较弱无法提供可靠定位的区域内，提供一种盲动态的卫星导航信号生成方法及系统，可以实现地面的各种运动状态的现有导航终端对导航信号增强装置发射信号的快速接收，且无需改动接收设备。本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种盲动态的卫星导航信号生成方法，包括以下步骤：S1：根据时间、预设轨迹、卫星导航系统的卫星星历，生成预设轨迹可视卫星及对应的观测数据；S2：对预设轨迹可视卫星进行分组，对每一组可视卫星叠加不同的频率偏移；S3：生成多组射频导航信号，并发射。进一步地，在步骤S2中，所述对每一组可视卫星叠加不同的频率偏移包括调整基准频率或调整所述观测数据。进一步地，在步骤S3之后还包括步骤S4：对所述射频导航信号进行间隔式通断发射。进一步地，在步骤S1中，所述卫星导航系统至少包括北斗、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS、IRNSS及SBAS中的一个；所述预设轨迹可以为静态，也可随时间发生变化；所述观测数据用于驱动射频导航信号的生成，至少包括伪距，还可包括伪距速度和/或伪距加速度和/或伪距加加速度。进一步地，所述分组为对所述预设轨迹内的全部可视卫星复制N次，形成N组可视卫星，对每组可视卫星进行不同的频率偏移。进一步地，所述的分组为对所述预设轨迹的部分可视卫星进行复制，所述的分组为对所述预设轨迹的部分可视卫星进行复制后分组，每组的可视卫星数量大于/等于4颗，且每组可视卫星的DOP值小于预设阈值，每一组内的可视卫星互不相同。进一步地，所述的分组为对所述预设轨迹内的可视卫星任意组合，每组的可视卫星数量大于/等于4颗，且每组可视卫星的DOP值小于预设阈值。进一步地，所述频率偏移大小及卫星分组的数量可根据常规导航终端的捕获跟踪性能、载体的动态范围确定。进一步地，在步骤S4中，所述信号通断可通过调节发射功率或开闭信号方式，所述信号通断的时间可调节。本专利技术还提供一种盲动态的卫星导航信号生成系统，包括，所述包括依次连接的时频基准单元、数仿单元、信号生成单元及发射单元，还包括一个可视卫星分组模块，所述可视卫星分组模块与数仿单元连接。进一步地，所述还包括一个射频导航信号通断单元，所述射频导航信号通断单元与发射单元连接。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：采用对预设轨迹可视卫星进行分组操作，分别对不同组可视卫星进行频率偏移，可调整基准频率也可以调整观测数据，根据调整后的不同组别的基准频率或者不同组的观测数据，生成多组射频导航信号，并发射，满足各种不同速度的车辆载体进行导航定位，尤其是对交通领域，现有车辆导航终端无需进行任何修改，无需给用户增加任何硬件成本，均可以在室内进行导航定位，可以实现用户从导航信号良好区域到非导航信号覆盖的无缝导航定位，为智慧交通奠定了基础。附图说明图1为本专利技术一种实施例所示的方法流程示意图；图2为本专利技术一种实施例所示的方法流程示意图；图3为本专利技术一种实施例所示的可视卫星分组示意图；图4为本专利技术一种实施例所示的可视卫星分组示意图；图5为本专利技术一种实施例所示的可视卫星分组示意图；图6为本专利技术一种实施例所示的系统结构示意图；图7为本专利技术一种实施例所示的系统结构示意图；图8为本专利技术一种实施例所示的系统结构示意图；图9为本专利技术一种实施例所示的系统结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。图1所示本专利技术方法流程示意图，本专利技术提供一种盲动态的卫星导航信号生成方法，包括以下步骤：S1：根据时间、预设轨迹、卫星导航系统的卫星星历，生成预设轨迹可视卫星及对应的观测数据；S2：将所述预设轨迹可视卫星分组，对每一组可视卫星叠加不同的频率偏移；S3：生成多组射频导航信号，并发射。在本专利技术中，根据预设的或者已知的时间、预设轨迹、卫星导航系统的卫星星历，可以获得在预设轨迹可视卫星及对应的观测数据。预设轨迹可以是单点的目标位置，也可以是带有速度的预设轨迹，由于本应用场景中，未知载体或导航接收机的速度，无法预知导航接收机在一定速度的移动情况下，是否能有效接收导航信号，则对预设轨迹可视卫星进行2个及以上分组，每组可视卫星的数量大于或等于4颗，对每一组可视卫星叠加不同的频率偏移，根据调整生成不同组别的射频导航信号并发射，以补偿由于运动引入的多普勒，各组可视卫星生成的射频导航信号分别对应不同速度的导航接收机，即多个不同速度的导航接收机可以捕获相对应的射频导航信号进行导航定位。因此，本专利技术可以满足多个不同移动导航接收机的导航定位要求，无需测量各个不同移动导航接收机的位置及相对速度，适用于地下停车场、隧道、地下室等各种隐蔽环境下，提供连续导航定位功能，提高用户体验度，同时还可拓展各类导航服务，为智慧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盲动态的卫星导航信号生成方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：根据时间、预设轨迹、卫星导航系统的卫星星历，生成预设轨迹可视卫星及对应的观测数据；/nS2：将所述预设轨迹可视卫星分组，对每一组可视卫星叠加不同的频率偏移；/nS3：生成多组射频导航信号，并发射。/n

【技术特征摘要】
1.一种盲动态的卫星导航信号生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据时间、预设轨迹、卫星导航系统的卫星星历，生成预设轨迹可视卫星及对应的观测数据；
S2：将所述预设轨迹可视卫星分组，对每一组可视卫星叠加不同的频率偏移；
S3：生成多组射频导航信号，并发射。


2.根据权利要求1所述的盲动态的卫星导航信号生成方法，其特征在于，在步骤S2中，所述对每一组可视卫星叠加不同的频率偏移包括调整基准频率或调整所述观测数据。


3.根据权利要求1所述的盲动态的卫星导航信号生成方法，其特征在于，在步骤S3之后还包括步骤S4：对所述射频导航信号进行间隔式通断发射。


4.根据权利要求1所述的盲动态的卫星导航信号生成方法，其特征在于，在步骤S1中，所述卫星导航系统至少包括北斗、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS、IRNSS及SBAS中的一种；所述观测数据至少包括伪距，还可包括伪距速度，进一步还可包括伪距加速度和/或伪距加加速度。


5.根据权利要求1所述的盲动态的卫星导航信号生成方法，其特征在于，所述分组为对所述预设轨迹内的全部可视卫星复制N次，形成N组可视卫星，对每组可视卫星进行不同的频率偏移。


6.根据权利要求1所述的盲动态的卫星导航信号生成方法，其特征在于，所述的分组...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志俭，明德祥，钟小鹏，王松，
申请(专利权)人：长沙北斗产业安全技术研究院有限公司，湖南矩阵电子科技有限公司，湖南国科防务电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43