用于辅助一搜寻器向一目标引航的方法，使用与该目标相关的第一基于卫星的定位接收器以提供依赖于该目标位置和速度的位置和速度测量结果，与该搜寻器相关的第二基于卫星的定位接收器以提供依赖于该搜寻器位置和速度的位置和速度测量结果，并使用无线电传输装置以自该目标向该搜寻器发送信息，该方法特征在于：该目标周期性地向该搜寻器发送表示在一指定时刻从ｎ个不同卫星到该目标的距离的伪距离的测量结果，该ｎ颗卫星的标识，该测量的时刻值，该目标与每一卫星间的相对伪速度的测量结果；其特征还在于：采用第二接收器以执行伪距离、伪速度和测量时刻的周期性的测量，既由搜寻器使用，又由该目标使用的ｐ颗卫星在搜寻器中被确定，对于ｐ颗卫星中的每一卫星，由搜寻器确定的伪距离和伪速度以及由目标接收到的伪距离和伪速度被进行减法计算，并直接由这些差值计算得到关于依赖于该目标的一观测点与该搜寻器之间的一陆地参考标记的相对位置和速度向量。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及辅助导航或辅助引航，目的是将一运动物体导向一能够运动的目标或更通常地导向一事先不知道其精确位置的目标。这种导航或引航在下文中被称为“相对导航”；该运动物体被称为“搜寻器”，搜寻器的目标即为上述目标。本专利技术特别涉及如下应用-直升机或飞机在舰船或石油平台上降落，-空间会合，-水面舰船与潜水艇的会合，-一载运器追击另一载运器；-空中加油，-载运器编队运动，同时与领航载运器保持特定距离，-载运器向海上(对于舰船)信标或陆上(对于直升机或陆上载运器)信标的运动，尽管事先并不知道信标的位置，-向相对于一信标的方位已知的位置的运动，尽管信标自身位置未知。所设想的这些应用是定位准确度为一主要参数的应用。对于这些应用，迄今所提出的系统不够准确或需要过大的计算能力，以致于不允许具有足够的准确度的实时应用。对于飞机降落在航空母舰上，不难理解，计算必须以高准确度和高信息刷新速率实时地进行。可采用如下程序一置于该目标上的基于卫星的定位接收器通过无线电向搜寻器发送其位置信息。搜寻器上的另一接收器计算其位置，并将两计算位置相减，以确定连接运动物体到目标的向量的分量。运动物体的驾驶员利用这些分量作为向目标驾驶的辅助。由于影响接收器计算的位置信息的不确定性，此方案不令人满意。回想一下，这些位置是以依赖于(tied t0)由卫星发送信号的时钟波动的必然性进行计算的。本专利技术提出一用于以最低成本简化搜寻器向目标相对导航的方案，此方案特别使利用计算能力有限的装置提供快速精确的相对导航信息成为可能。本专利技术依靠于由目标发送至搜寻器的该目标接收器与该接收器可有效使用的每一卫星间伪距离的原始测量结果，以及卫星的标识。目标接收器不发送关于一陆地参考标记的任何其自身位置的计算结果。搜寻器自己测量伪距离，而后通过计算伪距离的差值而直接进行处理，以计算关于陆地参考标记的连接搜寻器到目标的相对位置向量的分量。同样，目标可发送该目标与每一卫星间的相对伪速度的原始测量结果，而不发送任何关于一地面参考标记的速度计算结果。搜寻器接收到这些测量结果，计算伪速度的其自身测量结果与它自目标接收到的结果之间的差值，并直接对使运动物体与目标之间关于陆地一参考标记的相对速度的向量分量达到顶点的差值执行运算。在实际中，陆地参考标记可是具有三个轴(经线轴，纬线轴和海拔高度轴)的本机地理参考标记。相对位置和速度的计算将以该本机参考标记进行，如果目标将其空间方位角信息发送给搜寻器，可能在坐标变换之后与依赖于目标的一参考标记相关地显示一相对导航信息更准确地说，本专利技术提出了用于辅助一搜寻器向一目标引航的方法，使用与目标相关的第一基于卫星的定位接收器提供依赖于目标的位置和速度的位置和速度测量结果，与搜寻器相关的第二基于卫星的定位接收器提供依赖于搜寻器的位置和速度的位置和速度测量结果，并采用无线电传输装置从目标向搜寻器传送信息，此方法的特征在于该目标周期性地向搜寻器发送表示一指定时刻从n个不同卫星到目标的距离的伪距离的测量结果，这n颗卫星的标识，该测量的时刻值，目标与每一卫星间的相对伪速度的测量结果；其特征还在于采用第二接收器以执行伪距离、伪速度和测量时刻的周期性的测量，既由搜寻器使用，又由目标使用的p颗卫星在搜寻器中被确定，对于p颗卫星中的每一卫星，可对由搜寻器确定的伪距离和伪速度以及由目标接收到的伪距离和伪速度进行减法计算，并直接由这些差值计算得到关于与依赖于目标的一观测点与搜寻器之间的一陆地参考标记的相对位置和相对速度。本专利技术还涉及一用于辅助一搜寻器向一目标引航的系统，包括在搜寻器中，一基于卫星的定位接收机和一用于一方面从目标接收依赖于目标位置的相对于n颗卫星的伪距离和伪速度的测量结果，另一方面接收这n颗卫星的标识的无线电接收装置，本系统的特征在于它包括在搜寻器中，一用于使用基于卫星的定位接收器来计算搜寻器相对于多颗卫星的伪距离和伪速度的装置，一用于确定既被目标使用又被搜寻器使用的卫星的装置，用于逐个卫星地对搜寻器和目标的伪距离测量结果及搜寻器和目标的伪速度测量结果进行减法计算的装置，和一用于直接从上述减法结果计算关于依赖于目标的一点与搜寻器之间的一陆地参考标记的相对位置和速度向量的装置。在目标还向搜寻器发送关于其空间方位角的信息时，在车船上的系统该搜寻器还包括用于变换相对位置和速度向量的坐标并提供与依赖于目标的一参考标记相关的相对速度和位置指示的装置。本专利技术的其它特征和优点在下面参考附图进行的详细描述中将逐步明了。附图中-附图说明图1表示GPS接收器的通常结构；-图2表示本专利技术应用的范围实例；-图3表示根据本专利技术从目标向搜寻器发送的一帧信息的实例-图4表示根据本专利技术所进行的操作的一通用流程图；以下对本专利技术进行更糟确的描述，实例为一飞机降落在舰船上，这对于飞机的驾驶员是特别难的操作，原因是目标尺寸太小，缺乏对关于陆地参考标记的精确位置的完全了解，以及可能由于其自身向前运动和海的作用(海涌，风)所引起的目标运动。驾驶员尤其需要引航协助，以驶向目标。在着陆瞬间或很可能是飞机远离目标并在能见度极差的情况下搜索舰船时，这种协助是必要的。本专利技术提出以一特定方式采用基于卫星的定位接收器，因此，首先在最广泛采用的GPS(全球定位系统)系统的情况下回顾这些接收器的操作原理。GPS系统采用以相当高准确度确定的轨道环绕地球运动的一组卫星，即可以确定任一时刻任一卫星的位置。这些卫星发送含有导航数据和识别每颗卫星的代码的射频信号。这些代码调相一载波频率。GPS接收器，无论在地面或陆地上，空中或海上运载器上，能同时接收到来自几颗卫星的信号，准确计算到各卫星的距离，即伪距离，并由此推导出其关于一陆地参考标记的纬度、经度和海拔高度。还可由此导出以该GPS系统的时间参考标记接收的日期和精确时间。最后，由此通过多普勒测量可导出关于陆地参考标记的其自身速度向量。在GPS系统中，每一卫星通过一对于该卫星是特定的并重复调制(例如每毫秒)由该卫星发送的载波频率的伪随机码被识别。有许多系统类似于GPS系统，尤其是GLONASS系统，该系统中也有伪随机码，但不用于识别单颗卫星。伪随机码是一很长的代码(1.023MHz，即，一毫秒时为1023位)，其主要功能之一是可在远高于信号电平的噪声电平(例如30dB)从卫星中提取信号。此技术目前广为人知，被称作扩频传输。通过在接收器中在所接收信号和与期望在信号中发现的相同的一周期的伪随机码之间进行相关运算可从噪声中提取出信号。如果这些代码在时间上不一致，所接收到的信号与本机代码生成器所生成的本机代码不相关；如果它们几乎一致，则存在某些相关，并且一致程度越高，相关能量越大。因此可建立相关信号，使可能随动一本机代码发生器，直到本机代码与调制由卫星传输的信号的代码相一致。一代码随动环路可保持这种一致。伪随机代码由卫星在相当精确的时刻(在接收器为已知)发送。采用相关运算来确定此接收器中代码到达的时刻特征时刻或本机代码传输的信号出现时间被确定，并且由于当建立最大相关时，此本机代码与所接收代码一致，这一时刻表示所接收代码的到达时刻。卫星传输代码的时刻与接收器接收代码的时刻的差值可确定信号在卫星与接收器间的传输时间。假定信号的传输速度是光速，则可计算出伪距离，即接收机到特定卫星本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里斯·吉亚尔，
申请(专利权)人：塞克斯丹航空电子公司，
类型：发明
国别省市：
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