[发明专利]一种利用iHCO通信卫星实现全球导航定位的方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航定位技术，尤其是一种利用iHCO通信卫星实现全球导航定位的方法，适用于通信卫星导航定位系统。

背景技术

2002年，中国科学院艾国祥院士领衔发明了基于通信卫星的卫星导航定位系统(专利申请号：CN200410046064.1，发明名称：转发器卫星通信导航定位系统，发明人：艾国祥、施浒立、吴海涛、颜毅华、边玉敬、胡永辉、李志刚、郭际、蔡贤德，2009年7月29日获得授权)。该项专利申请把通信卫星上的通信频点作为导航使用，开创了由全频通信拓展成为全频导航的一个新开端。对寿命末期的地球同步轨道通信卫星采用倾轨操作，即只保持卫星的东西方向轨道位置，南北方向任其漂移，在日月引力的摄动作用下，通信卫星漂移成为小倾角的倾斜地球同步轨道卫星。采用该倾轨操作可以大幅度延长通信卫星的在轨工作寿命，利用通信卫星上的转发器资源，可以实现导航通信一体化(专利申请号：CN200610055909.2，发明名称：用退役卫星改作小倾角同步导航卫星的方法，发明人：施浒立、艾国祥、陈吉斌、韩延本、耿建平、马利华，2009年6月3日获得授权)。地面导航站采用伪随机噪声码对每颗通信卫星上行三路导航信号，每颗通信卫星广播地面导航站上行的三路导航信号，用户终端接收导航信号得到每颗通信卫星轨道位置，实现每颗通信卫星到用户终端的三个频率的伪距测量和载波相位测量，可以在关于内实现快速、高精度的导航定位新系统(专利申请号：CN200910131310.6，发明名称：卫星导航定位中三频码波伪距和载波相位的组合方法，发明人：艾国祥、马利华、施浒立、郭际、李志刚、吴海涛、边玉敬、马冠一、孙希延、李孝辉，2011年8月17日获得授权)。同时对每颗通信卫星进行伪距测量和多普勒频移测量，可以把用户终端约束到一个圆锥的底面圆周上，利用两颗以上(含两颗)通信卫星的伪距测量值和多普勒频移测量值就可以实现用户终端的导航定位(申请号：CN201110164385.1，发明名称：卫星导航中结合多普勒测速的定位方法，发明人：马利华、艾国祥、季海福)。每颗通信卫星同时下行多个导航载波，可以有效降低该通信卫星的等效伪距测量误差，提高用户终端的导航定位精度(申请号：CN201110228917.3，发明名称：卫星导航中多载波的定位方法，发明人：马利华、艾国祥、季海福)。如果每颗卫星下行的载波数不同，从物理层面对利用多个载波频点倍增用户终端的定位精度做了全新的科学阐述，可以在多频卫星导航定位系统中利用多个载波频点资源来倍增用户终端的定位精度(申请号：CN201210090864.8，发明名称：一种卫星导航定位系统中倍增定位精度的方法，发明人：艾国祥，马利华、施浒立、季海福)。

利用高于地球同步轨道(GeoSynchronous Orbit，GSO)200千米左右的高倾斜圆(inclined Highly Circular Orbit，iHCO)轨道内的通信卫星组成导航定位星座。iHCO通信卫星相对地球向西漂移，地面导航站采用伪随机噪声码对每颗iHCO通信卫星上行导航电文和广域增强信息，每颗iHCO通信卫星广播地面导航站上行的导航信号，用户终端接收导航信号，实现iHCO通信卫星到用户终端的伪距测量，利用不少于4颗iHCO通信卫星的伪距观测量构建方程组，通过迭代计算解算出用户终端位置的准确坐标。利用iHCO通信卫星组成导航定位星座实现全球覆盖的导航定位系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用iHCO通信卫星实现全球覆盖的导航定位新系统。利用高于地球同步轨道(GeoSynchronous Orbit，GSO)200千米左右的高倾斜圆(inclined Highly Circular Orbit，iHCO)轨道内的通信卫星组成导航定位星座，可以组建全球覆盖的导航定位系统。地面导航站采用伪随机噪声码对每颗iHCO通信卫星上行导航电文和广域增强信息，每颗iHCO通信卫星广播地面导航站上行的导航信号，用户终端接收导航信号并解调导航电文和广域增强信息，利用导航电文得到iHCO通信卫星轨道位置，利用广域增强信息改正电离层时延和对流层时延误差，实现iHCO通信卫星到用户终端的伪距测量。利用不少于4颗iHCO通信卫星的伪距观测误差方程构建方程组，通过迭代计算解算出用户终端位置的准确坐标。

为了达到上述目的，本发明提出一种利用iHCO通信卫星实现全球导航定位的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、利用多颗iHCO通信卫星组成导航定位星座；

步骤2、地面导航站采用伪随机噪声码对每颗iHCO通信卫星上行导航信号，每颗iHCO通信卫星广播地面导航站上行的导航信号；