[发明专利]导航信号捕获转跟踪方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于卫星导航应用领域，尤其是涉及一种导航信号转跟踪码捕获方 法及系统。

背景技术

探月三期返回器与服务舱在轨道高度5000km分离，返回器和服务舱分离 后，返回器GPS接收机开机进行快速导航定位应用，接收机定位时间需要小于 60s。该导航应用场景以及快速定位的要求对GPS接收机的导航应用提出了挑 战：第一、导航信号动态大。探月三期返回器以接近第二宇宙速度(11.2km/s) 高速再入返回地球，这将产生大的多普勒动态范围(108kHz)，高动态无疑将 增加GPS接收机搜索导航信号的时间，影响接收机快速定位能力。第二、导航 信号功率低。探月返回器轨道高度5000km时，可见导航星数目少，导航信号 的PDOP(PositionDilutionofPrecision，位置精度强弱度)差，而PDOP值直接影响 GPS接收机导航定位精度，为降低PDOP值对GPS接收机的影响，需要GPS 接收机提高捕获灵敏度，增加可见导航星数目，改善导航信号的PDOP值。

为满足高捕获灵敏度的需求，接收机捕获需增加相干积分和非相干积分时 间，提高捕获灵敏度；为满足高动态的特性需求，接收机需捕获模块需具备大 范围搜索能力；为满足定位时间需要，接收机必须具备导航信号快速捕获能力。

而目前该应用背景下的导航信号捕获稳定转入跟踪成功的概率极低，快速 捕获结果直接带入跟踪环路时，实际的载波频率和伪码相位已经与捕获结果不 一致，导致跟踪环路无法成功跟踪信号。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导航信号转跟踪码捕获方法及系统，以解决现 有技术中因为捕获结果直接带入跟踪环路时，实际的载波频率和伪码相位已经 与捕获结果不一致，导致跟踪环路无法成功跟踪信号的问题。

为此，本发明提供了一种导航信号转跟踪码捕获方法，包括：

通过第一通道对导航星进行串行二维盲搜索，转入跟踪环路，并输出该导 航星的即时码相位信息；

通过第二通道快速捕获所述导航星捕获起始时刻的码相位信息和捕获完成 时刻的码相位信息，并计算出固定延迟值；

根据所述起始时刻的码相位信息和所述即时码相位信息得到捕获起始时刻 到捕获结果转入跟踪环路后的固定码延迟差值；

根据固定码延迟差值和固定延迟捕获到转跟踪固定延迟值，根据所述固定 延迟值进行转跟踪码相位补偿。

较佳的，所述的导航信号转跟踪码捕获方法，还包括：

确定可视导航星的卫星号；

在所述可视导航星中，根据预设策略选取捕获导航星和该导航星卫星号的 频率控制字；

根据所述导航星及其频率控制字，进行导航星信号搜索，输出所述导航星 信号的多普勒信息和码相位信息；

根据所述多普勒信息，得到码相位信息的偏移量；

结合所述码相位信息和所述码相位信息的偏移量，得到校正码相位。

较佳的，所述根据预设策略选取捕获导航星包括：

从多个可视导航星中选择最优的可视导航星作为捕获导航星。

较佳的，所述的导航信号转跟踪码捕获方法，还包括：

输入所述校正码相位到跟踪环路，结合所述导航星进行环路跟踪。

较佳的，所述的导航信号转跟踪码捕获方法，还包括：

判断环路跟踪是否稳定，如果是则进行导航定位解算。

相应于上述方法，本发明还提供了一种导航信号转跟踪码捕获系统，包括：

即时码相位信息获取模块，用于通过第一通道对导航星进行串行二维盲搜 索，转入跟踪环路，并输出该导航星的即时码相位信息；

固定延迟值获取模块，用于通过第二通道快速捕获所述导航星捕获起始时 刻的码相位信息和捕获完成时刻的码相位信息，并计算出固定延迟值；

固定码延迟差值获取模块，用于根据所述起始时刻的码相位信息和所述即 时码相位信息得到捕获起始时刻到捕获结果转入跟踪环路后的固定码延迟差 值；

相位补偿模块，用于根据固定码延迟差值和固定延迟捕获到转跟踪固定延 迟值，根据所述固定延迟值进行转跟踪码相位补偿。

较佳的，所述的导航信号转跟踪码捕获系统，还包括：

导航星预报模块，用于确定可视导航星的卫星号；

捕获控制模块，用于在所述可视导航星中，根据预设策略选取捕获导航星 和该导航星卫星号的频率控制字；