[发明专利]一种卫星导航接收机失锁重捕后快速定位方法

权利要求书

1.一种卫星导航接收机失锁重捕后快速定位方法，其特征在于：卫星导航接收机在失锁重捕后，利用记录的卫星失锁时刻、用户位置、用户速度、用户钟差和用户钟速信息求解出卫星信号发射时刻整毫秒模糊度，即可求解出卫星信号发射时刻，最后进入定位解算，卫星信号发射时刻求解步骤如下：

步骤一 .卫星导航接收机记录以下失锁时信息：

接收机卫星信号失锁时刻用t₀表示；

用户位置在地心地固坐标系下的x、y、z坐标用x_u0 、y_u0、z_u0表示；

用户速度在地心地固坐标系下的x、y、z坐标方向上的速度分量用v_x0 、v_y0、v_z0 表示；

用户钟差用δ_tu0表示，用户钟速用δ′_tu0表示；

星钟参考时刻用t_oc表示 ，星历中多项式系数用α_f0 、α_f1 、α_f2表示；

步骤二.利用失锁时记录的信息推算重捕后用户概略位置，设t_u为用户当前时刻，重捕后用户概略位置在地心地固坐标系下的x、y、z坐标为：

x_u= x_u0+ v_x0×(t_u- t₀)

y_u= y_u0+ v_y0×(t_u- t₀)

z_u = z_u0+ v_z0×(t_u - t₀)

其中x_u、y_u 、z_u为失锁重捕后用户概略位置在地心地固坐标系下的x、y、z坐标；x_u0、y_u0、z_u0为失锁时用户位置在地心地固坐标系下的x、y、z坐标；v_x0 、v_y0、v_z0为失锁时用户速度在地心地固坐标系下的x、y、z坐标方向上的速度分量；t₀为卫星信号失锁时刻；

步骤三.利用用户当前时刻t_u和星历即可计算出卫星概略位置x_s 、y_s 、z_s，即为t_u时刻在地心地固坐标系下卫星的x、y、z坐标；

步骤四.首先利用步骤二获得的用户概略位置和步骤三获得的卫星概略位置计算卫星概略位置所得伪距：

ρ₁= [(x_u-x_s)²+(y_u-y_s)²+(z_u-z_s)²]^0.5

其中x_u、y_u 、z_u为用户概略位置；x_s 、y_s 、z_s为卫星概略位置；ρ₁为卫星概略位置所得伪距；

然后利用记录的用户钟差和用户钟速对伪距ρ₁进行修正，即从伪距ρ₁中消除用户钟差和用户钟速引起的伪距增量，并且消除由于卫星钟差引起的伪距增量，修正后进一步得出卫星概略位置的真实伪距：

ρ =ρ₁+c×[δ_tu0+( t_u- t₀) ×δ′_tu0]-c×[α_f0+α_f1×(t_u- t_oc)+ α_f2×(t_u- t_oc)²]  

其中ρ为卫星概略位置的真实伪距；ρ₁为卫星概略位置所得伪距；c为光速，取299792458m/s；δ_tu0为用户钟差；δ′_tu0为用户钟速；t_u为用户当前时刻；t₀为卫星信号失锁时刻；t_oc为星钟参考时刻；α_f0 、α_f1 、α_f2为星历中三个多项式系数；

步骤五.首先利用步骤四获得的卫星概略位置真实的伪距计算卫星信号发射时刻整毫秒数模糊度：

t_svms=| t_u-ρ÷c-φ|_取整

其中t_svms为求解的卫星信号发射时刻整毫秒数；t_u为用户当前时刻；ρ为卫星概略位置真实的伪距；c为光速，取299792458m/s；φ为从码跟踪环路获得的毫秒以下的精确值；

然后利用求解的卫星信号发射时刻整毫秒数模糊度t_svms、t_svms+1和t_svms-1分别和从码跟踪环路获得毫秒以下的精确值φ组成三个卫星信号发射时刻t_svms+φ、t_svms+1+φ和t_svms-1+φ，利用三个卫星信号发射时刻计算三个与卫星概略位置真实的伪距值ρ的差值：

Δρ₁ = [t_u-( t_svms+1+φ)] ×c-ρ

Δρ₂ = [t_u-( t_svms+φ)] ×c-ρ

Δρ₃ = [t_u-( t_svms-1+φ)] ×c-ρ

Δρ₁、Δρ₂、Δρ₃判断与卫星概略位置真实的伪距值ρ的相近程度，取最小的Δρ₁、Δρ₂、Δρ₃中的t_svms+1+φ或t_svms+φ或t_svms-1+φ作为卫星信号发射时刻t_sv，利用此卫星信号发射时刻和星历即可计算出正确的卫星位置，利用公式（t_u-t_sv）×c重新计算正确的伪距，最后根据正确的卫星位置和正确的伪距即可进入下一步的定位解算。