[发明专利]一种惯性信息辅助卫星深组合环路

说明书

本发明卫星导航接收机设计领域，具体公开了一种惯性信息辅助卫星深组合环路，它包括惯性信息辅助跟踪环路和惯性信息判别跟踪环路，所述惯性信息辅助跟踪环路包括与惯性信息判别跟踪环路输出端连接的辅助信息异常判别模块，惯性加速度辅助模块、环路最优带宽计算模块、等效载噪比计算模块、干信比估计模块和环路PIT调整模块，还包括相关器，以及该相关器的输出端连接的三路环路。考虑惯性信息与卫星导航信息的充分融合，实现了卫星接收机的可靠设计和参数最优设计，算法应用简单，无复杂或运算量巨大的算式，实时性和运算量方面都可保证在DSP或FPGA硬件平台上的算法编程实现，即易于工程实现。

技术领域

本发明属于卫星导航接收机设计领域，具体涉及一种惯性辅助信息提升卫星导航接收机性能的惯性信息辅助卫星深组合环路。

背景技术

惯性导航系统已成为航空、航天、航海、陆地导航及大地测量等领域不可缺少的重要组成部分，具有自主、隐蔽性强、全天候、抗干扰、输出信息量大、输出信息实时性强等突出优点，但其缺点是精度会随时间增长而降低。卫星导航系统(GPS、GLONASS、北斗等)是一种全天候、实时、高精度导航定位系统，为用户提供位置、速度、时间信息，已在军事领域和民用领域得到了广泛应用。卫星导航是一种被动导航方式，完全依赖卫星信号的可用性，但是由于卫星信号易受干扰，以及载体高动态为信号处理带来的困难，都限制了卫星导航系统的应用。

惯性导航系统和卫星导航系统具有很强的互补性，将两者组合不仅可以充分发挥各自的优势，而且随着组合程度的加深，惯性/卫星组合系统的总体性能要远远优于各独立系统。利用卫星导航系统的长期稳定性与适中精度，来弥补惯性导航系统的误差随时间传播或增大的缺点，同时再利用惯性导航系统的短期高精度来弥补卫星导航接收机在受干扰时误差增大或遮挡时丢失信号等的缺点，提高卫星导航的动态性能和抗干扰能力和卫星的重新捕获能力，从而实现完整的高精度、高可靠性、高稳定性、高适用性、持续全天候的导航，广泛应用于海、陆、空、天各领域，包括导弹、飞机、轮船、车辆、机器人等的导航。目前松散、紧密这两种组合模式应用较为广泛，这两种组合模式以卫星导航信息辅助惯性导航为主。而惯性信息辅助卫星导航可以实现卫星接收机高动态、抗干扰性能的提升，惯性信息与卫星导航信息的融合处理是高可靠、高稳定惯性/卫星组合导航系统设计的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种惯性信息辅助卫星深组合环路，其能够提升卫星接收机高动态信号跟踪性能和抗干扰能力。

本发明的技术方案如下：

一种惯性信息判别跟踪环路，该环路包括相关器、FLL鉴别器、FLL滤波器A、载波NCO，还包括DLL鉴别器、DLL滤波器、码NCO；所述的相关器的自输出端到输入端分别连接两路环路，一条环路上依次为上述的DLL鉴别器、DLL滤波器、码NCO，另一条环路依次为上述的FLL鉴别器A、FLL滤波器、载波NCO；FLL滤波器A的输出端作为该惯性信息判别跟踪环路的输出端。

在上述惯性信息判别跟踪环路中，所述的FLL鉴别器输出的环路频率误差e_fk由下式确定

其中，I_ps(k)、Q_ps(k)分别为k时刻即时支路同相、正交相关值；T＝1ms，为预检测积分时间。

在上述惯性信息判别跟踪环路中，所述的FLL滤波器A的输入信号为e_fk，输出信号为f_o，f_o用于控制载波NCO。

在上述惯性信息判别跟踪环路中，所述的DLL鉴别器输出的码相位误差e_ck由下式确定