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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及月球与深空测控,具体涉及一种辅助月球探测器gnss接收机信号捕获的方法。
技术介绍
1、随着我国月球探测工程的不断推进,应用于地月往返、环月轨道、月球中继、月球基地、月表着陆巡视等环境下的探测器越来越多,实时、准确地获得为探测器提供位置、速度和时间等导航信息是测控系统的重要任务之一。目前,用于月球探测器的测量与导航技术主要包括地基测定轨和天基自主导航两种方式。天基自主导航主要利用星载的恒星敏感器、太阳敏感器、惯性导航设备等实现实时自主定位导航,精度达到公里级,难以满足未来月球探测任务高精度导航需要。以全球分布的深空测控站测距测速和甚长基线干涉测量(vlbi)系统形成的地基测定轨系统受地月位置关系制约,需要全球布站以提高测控弧段,其建设和维护成本较大。而基于gnss技术对月球探测器进行自主导航,不仅可以大大减轻地面测控站的负担,还能为探测器提供实时、自主的导航服务。
2、但是,gnss导航卫星天线主瓣波束主要覆盖距离地面3000km以下的区域。月球探测器gnss接收机只能收到来自地球另一侧的导航卫星所发射的导航信号,这时,发射天线的主瓣波束信号大部分被地球遮挡,需要利用功率比主瓣信号功率低15db以上的旁瓣信号。而且,月球探测器gnss接收机与导航卫星之间的距离达到40万千米,信号的自由空间路径损耗达20db以上。这需要gnss接收机具备高灵敏度信号接收的能力,一般要求达到-190dbw。这对gnss接收机设计带来新的挑战。
3、根据我国未来无人和载人月球探测、行星探测工程等任务规划,在后续5
技术实现思路
1、有鉴于此,针对月球探测器接收gnss信号弱、对接收机灵敏度要求极高的问题,本专利技术提出一种辅助月球探测器gnss接收机信号捕获的方法,可以提高导航信号接收灵敏度,缩短接收机首次启动时间,具有广阔的实际工程应用前景。
2、为实现上述本专利技术的目的,本专利技术实施例的辅助月球探测器gnss接收机信号捕获的方法,包括:
3、s1,在地面测控站装载gnss接收机,通过所述gnss接收机接收导航电文和飞行控制中心发布的月球探测器星历信息;
4、s2,地面测控站根据所述s1的接收信息生成辅助信息,并通过测控上行链路向月球探测器发送所述辅助信息;
5、s3,月球探测器通过测控天线接收所述辅助信息,并经过低噪声放大器后将接收信号分为两路,一路经过下变频器后到达测控应答机的接收机并对测控信息进行解调,用于正常测控,另一路经过下变频器后到达月球探测器装载的专用gnss导航接收机并解调,得到所述辅助信息;
6、s4,月球探测器利用所述辅助信息识别接收信号中的电文内容和跳变位置,从而进行导航电文数据擦除;
7、s5,利用所述辅助信息计算月球探测器的可见gnss卫星的多普勒和多普勒变化率,对月球探测器的接收信号进行动态补偿;
8、s6,利用基于快速傅里叶变换的并行码相位搜索算法完成信号捕获。
9、优选地,所述s1中,所述月球探测器星历信息包括时间信息、cgcs 2000坐标系下的位置和速度分量信息。
10、优选地,所述s2中,所述通过测控上行链路向月球探测器发送所述辅助信息时,结合地面测控站的时隙要求分时发送。
11、优选地,所述s4中,从所述辅助信息中获取导航电文信息和接收机本地时间信息,得到毫秒量级的信号达到时刻估计值以及原始导航电文比特流信息,从而识别出接收信号中电文内容和跳变位置,并用于导航电文擦除。
12、本专利技术实施例的方法利用地面测控站将gnss卫星的星历信息等辅助信息发送给月球探测器,实现导航电文数据擦除和接收信号动态补偿,从而有效提高接收灵敏度,缩短接收机首次启动时间。本专利技术可以有效提升gnss接收机灵敏度,实现月球探测器的gnss导航。
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1.一种辅助月球探测器GNSS接收机信号捕获的方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1中,所述月球探测器星历信息包括时间信息、CGCS2000坐标系下的位置和速度分量信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S2中,所述通过测控上行链路向月球探测器发送所述辅助信息时,结合地面测控站的时隙要求分时发送。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S4中,从所述辅助信息中获取导航电文信息和接收机本地时间信息,得到毫秒量级的信号达到时刻估计值以及原始导航电文比特流信息,从而识别出接收信号中电文内容和跳变位置,用于导航电文擦除。
【技术特征摘要】
1.一种辅助月球探测器gnss接收机信号捕获的方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述s1中,所述月球探测器星历信息包括时间信息、cgcs2000坐标系下的位置和速度分量信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述s2中,所述通过测控上行...
【专利技术属性】
技术研发人员:樊敏,李赞,赵华,陈少伍,
申请(专利权)人:中国人民解放军六三九二一部队,
类型:发明
国别省市:
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