本发明专利技术公开了一种消除卫星定位系统接收机定位过程中模糊度的方法及装置。该方法通过引入与重构发射时刻对应的卫星位置、接收机初始位置以及伪距等参数相关的伪距差判决量，设置判决门限消除1ms模糊度，从而减少了错误定位点的数量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子行业全球卫星定位与导航
，尤其涉及ー种消除卫星定位系统接收机定位过程中模糊度的方法及装置。
技术介绍
目前，美国、俄罗斯、欧盟和中国相继推出了各自的全球卫星定位和导航系统。其中，以美国的全球定位系统(Globe Positioning System,简称GPS)最为成熟。GPS接收机根据卫星信号的发射时间计算卫星位置与伪距，进而完成对接收机位置、速度和时间的求解。卫星发射时间的计算需要已知卫星电文的TOW字、比特计数器、毫秒计数器、半码片计数器和PN码相位计数器。TOW字和比特计数器要在帧同步完成之后才能确定，毫秒计数器要在比特同步完成之后才能确定，而半码片计数器和PN码相位计数器 要在PN码正确跟踪之后才能确定。在得到卫星的发射时间之后，根据该颗卫星的电文即可计算卫星的位置、速度，同时对该颗卫星的星钟误差进行纠正和伪距计算，进而实现定位。由此可知，在接收机定位消耗的时间中，卫星电文的获取占据了消耗时间的大部分，如图I所示，图I为现有技术无辅助信息下GPS接收机启动的流程图，该GPS接收机启动流程包括步骤S102，接收机上电初始化；步骤S104，接收机初始化后，进入捕获状态，捜索视线内的卫星、该卫星的载波频率和PN码的码相位，该步骤中对载波频率的捜索是粗糙的，通常在数百赫兹的量级；步骤S106，接收机根据所搜索的载波频率进入频率牵引状态；把本地频率牵引到和卫星载波频率相差几个赫兹的量级；在进行频率牵引的同时进行比特同步；步骤S108，接收机完成频率牵引后，接收机进入跟踪状态，完成帧同步；步骤S110，接收机进入解调电文状态，将载波上调制的电文解调出来；步骤S112，接收机根据从该解调的电文中的信息计算接收机位置。图2为现有技术GPS接收机的温启、热启和重捕启动方式的流程图。如图2所示，该流程包括步骤S202，接收机首先进行初始化，步骤S204，随即从Flash存储器中读取存储的最后一次运行时间；步骤S206，从实时时钟获取系统当前运行时间；步骤S208，计算两次运行时间之差；步骤S210，如果该时间差小于h，一般为十几分钟，执行步骤S216 ；步骤S212，如果该时间差大于h而小于t2，即星历有效期内(通常长达2个小时左右)，执行步骤S218 ；步骤S214，否则该时间差大于t2，即大于星历有效期而小于历书有效期，采用温启动方式启动，执行步骤S220 ；步骤S216，采用重捕启动方法启动，执行步骤S220 ；步骤S218，采用热启动方式启动，执行步骤S220 ； 步骤S220，执行接收机启动流程，如果是热启动和重捕时，则不需要解调电文步骤。在本领域中，重捕启动指的是卫星信号短暂丢失之后而又恢复时，接收机进行的操作，在此过程中接收机不关机。热启动指的是接收机短时间关闭之后重新开启进行的操作。温启动指的是接收机长时间(几天或者几周)未使用，然后开启进行的操作。David Akopian等人提出一种在电文已知和GPS信号捕获跟踪成功时的快速定位方法(以下简称David快速定位方法)，应用于重捕启动和热启动过程中，以缩短启动时间。图3为现有技术David快速定位方法的流程图。如图3所示，该方法包括以下流程。步骤S302，根据接收机实时时钟(Real Time Clock,简称RTC)时间TtOT计算估计的发射时= 预设传输时间，此处，预设传输时间为信号由卫星至接收机的传输时间，一般取值在O. 066-0. 086之间； 步骤S304，根据ftoi和卫星星历信息计算卫星位置外之,)；步骤S306，根据和接收机的上次定位结果 Μ计算估计的伪距ρ = ψ(ΤΜ)- Μ\,步骤S308，估计的传输时间为fto/ =plc，其中c表示真空中的光速，当满足一定条件吋，fto/与真实的传输时间Tttjf相差小于Ims ;此处，满足一定条件指的是，接收机开机位置距离上次关机位置不超过100公里，接收机时钟与真实UTC时间差距不超过10s。步骤S310，重构得到的发射时间为ん—_= round(Ttor -Ttof )lms+Tchrp，这里Tehip表示由半码片计数器和码相位计数器计算得到的时间，round( Olffls表示对Ims四舍五入。步骤S312，根据重构的发射时间列出定位方程，接收机与卫星的距离P =(な _ Ttot_new) · C =+ V (Ttotnew) . T ~0 + く·C，这里，§(ん—J表示 Ttot—new 时刻的卫星位置，れん—_)表示Tttrt new时刻的卫星速度，τ表示重构的发射时间与真实发射时间的差值，G表示用户位置，t' u表示接收机时钟偏差。步骤S314，对步骤S312所列方程求解，τ是否小于预设阈值，如果是，执行步骤S316，否则流程结束；S316，用解出的τ更新发射时间，执行步骤312，该步骤的目的在干直至最終τ足够小，从而获得最接近真实发射时间的重构发射时间。在上述方法中，根据RTC提供的接收机时间估计卫星发射时间，计算卫星位置，根据卫星位置和用户位置计算伪距，在满足一定条件下该伪距与用正确的卫星发射时间计算得到的伪距相差小于I毫秒。因此，可根据该伪距重构发射时间。在重构发射时间的过程中用到了 round函数(四舍五入函数)。在实现本专利技术的过程中，申请人意识到现有技术存在如下技术缺陷由于在DavidAkopian的方法中用到了 round函数，可能会导致I毫秒模糊度，最终导致几十甚至上百公里的定位结果偏差。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题针对上述技术问题，本专利技术提出ー种消除卫星定位系统接收机定位过程中模糊度的方法及装置，以避免上述的I毫秒模糊度，提高定位的准确率。( ニ )技术方案根据本专利技术的ー个方面，提供了ー种消除卫星定位系统接收机定位过程中模糊度的方法。该方法包括步骤A，接收机对至少5颗卫星进行跟踪；步骤B，接收机对该至少5颗卫星进行跟踪后分别得到判决量ぐ= f(kTtot new\u,Ttor,Ttot new)其中，对于每颗卫星，§(4—_)表示Tttrt new时刻的卫星位置，G表示用户位置，Ttor为接收机实时时钟RTC的时间，Tttrt new为重构得到的发射时间；步骤C，对于所得到的判决量し，i = 1，2，3，4，5，如果max( ζ i, i = l,2,3,4,5)-min( ζ ジ i = 1,2,3,4,5)彡 thl,贝丨J min( ζ )对应卫星的 Ttot new减去I毫秒或max ( ζ i)对应卫星的Tttrt new加上I毫秒，执行步骤B，其中thl为第一判决门限，ら为第1颗卫星的ζ ;否则，获取该至少5颗卫星的Ttot η 。 优选地，该消除卫星定位系统接收机定位过程中模糊度的方法中，步骤B中判决量ぐ=/(虹f)，G，U,—J 为·ζ = ||s(^oi_ ew) -u\-c- (Ttor - Ttot _new)，其中，C 表示真空中的光速。优选地，该消除卫星定位系统接收机定位过程中模糊度的方法中，步骤C中thl为150kmo优选地，该消除卫星定位系统接收机定位过程中模糊度的方法中，步骤B中接收机对至少5颗卫星进行跟踪后分别得到判决量ζ之前还包括对于每ー颗卫星，步骤BI，根据接收机RTC本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种消除卫星定位系统接收机定位过程中模糊度的方法，其特征在于，该方法包括 步骤A，接收机对至少5颗卫星进行跟踪； 步骤B，接收机对该至少5颗卫星进行跟踪后分别得到判决量C = f(kTtot new),ujtorJtot new)，其中，对于每颗卫星，§(4—J表示Ttrt new时刻的卫星位置，G表示用户位置，Ttor为接收机实时时钟RTC的时间，Ttot new为重构得到的发射时间； 步骤C，对于所得到的判决量ζ i, i = 1,2,3,4,5,如果max Ui, i = 1,2,3,4,5) -min ( ζ i； i = 1,2,3,4,5)彡 thl,贝丨J min( ζ 对应卫星的 Tt(rt—new 减去 I 毫秒或 max ( ζ )对应卫星的Ttot n 加上I毫秒，执行步骤B，其中thl为第一判决门限，ζ i为第i颗卫星的ζ ;否则，获取该至少5颗卫星的Ttot η 。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤B中所述判决量ζ = Φ(ΤΜ_ηΛυ, Ttor, U ζ = ^(Ttot new)-JJ -c.dr-4—J，其中，C表不真空中的光速。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤C中所述第一判决门限thl为150km。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在干，步骤B中所述接收机对至少5颗卫星进行跟踪后分别得到判决量 之前还包括对于每ー颗卫星， 步骤BI，根据接收机RTC时间TtOT，计算估计发射时间ftoi = rtor-预设传输时间； 步骤B2，根据所述ftoi和卫星星历信息计算卫星位置外之,)； 步骤B3，根据所述§(ftot)和接收机的上次定位结果Omt计算估计伪距P, P = \s(Ttot)-umt\, 步骤B4,估计传输时间= PIC ' 步骤B5，重构得到的发射时间为ん—_(な-TtofXms+Tchrp，其中，Tchip表示由半码片计数器和码相位计数器计算得到的时间，round( Olffls表示对(な-も)在I毫秒幅度上四舍五入。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在干，步骤C中所述获取该至少5颗卫星的Tttrtnew之后，还包括步骤D，根据所述Ttot _，对每颗卫星列出定位方程P = (Ttor-Ttot—m...
【专利技术属性】
技术研发人员：巴晓辉，陈陌寒，陈杰，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
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