[发明专利]一种卫星导航接收机失锁重捕后快速定位方法

说明书

技术领域

    本发明涉及卫星导航接收机无源定位技术，特别涉及一种卫星导航接收机失锁重捕后快速定位方法。

背景技术

卫星导航接收机接收卫星直接序列扩频信号，捕获到卫星信号后，要经过跟踪、位同步、帧同步和广播星历解析后才可以组装出正确的卫星信号发射时刻进行定位。首次定位需要几十秒，即使在已获得星历的情况下，完成帧同步定位也需要十几秒。传统的定位方法是：在卫星信号失锁后重新进行捕获、跟踪、位同步和帧同步，从星历中解析出周内秒数后，组装出卫星信号发射时刻，计算出卫星位置和卫星到用户伪距，然后利用卫星位置和伪距计算用户位置，进行定位，采用这种方法的缺点是：接收机在运动过程中，信号极易受桥梁、隧道等遮挡而失锁。重捕后如果完成帧同步后定位则要十几秒。对移动物体定位，这一指标不实用，这对失锁重捕后的快速定位方法提出了需求。即需要针对失锁重捕后的定位进行定位算法的特别处理。目前失锁15秒左右的重定位指标一般要求在1秒左右。如何解决这个问题就成为了本领域的技术人员所要研究和解决的课题。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题和不足，针对卫星导航接收机对失锁重捕后快速定位的需求，本发明提供了一种卫星导航接收机失锁重捕后快速定位方法。该方法记录卫星失锁时刻、失锁前参与定位卫星号和星历及失锁前用户位置速度信息和用户钟差钟速信息。失锁重捕后，利用当前时刻和失锁时刻及失锁前用户位置速度信息推算用户概略位置，利用当前时刻计算卫星概略位置。利用用户概略位置和卫星概略位置计算伪距，利用用户钟差钟速修正伪距值。利用码跟踪环路提供的小于1毫秒的伪距值和计算的伪距值求解整毫秒的伪距模糊度，获得正确伪距值和卫星信号发射时刻，进行定位。

   本发明为实现上述目的，所采取的技术方案是：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；