[发明专利]矢量跟踪方法及滤波器

说明书

技术领域

本申请实施例涉及卫星定位技术领域，更具体的涉及矢量跟踪方法及滤波器。

背景技术

GPS(Global Positioning System，全球定位系统)卫星导航系统包括：卫星、接收机，其中，接收机属于用户设备部分，接收机(例如用户的手机终端，车载设备等等)用于接收卫星发射的卫星信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。

GPS卫星导航系统中卫星定位接收机的过程包括：实时使接收机各跟踪通道的载波多普勒频移及伪码相位与其跟踪的卫星信号中的载波多普勒频移及伪码相位保持一致，以剥离卫星信号中的伪码信息。接收机各跟踪通道的伪码相位随着跟踪通道的位置的变化而变化，接收机各跟踪通道载波多普勒频移随着跟踪通道的速度的变化而变化，因此，需要实时调整接收机各跟踪通道的位置和速度，以使得接收机的载波多普勒频移及伪码相位与卫星信号中的载波多普勒频移及伪码相位保持一致。

目前接收机所处的环境有很大的噪声，这些噪声会使得接收机无法实时调整自身的位置和速度，以使得接收机的载波多普勒频移及伪码相位与卫星信号中的载波多普勒频移及伪码相位保持一致，例如有效辐射功率为5w的宽带干扰机可以干扰半径为10英里的接收机，有效辐射功率为100w的宽带干扰机可以干扰半径为25km的军用接收机。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种矢量跟踪方法及滤波器，以克服现有技术中由于接收机所处的环境噪声较大，导致接收机无法实时调整自身的位置和速度，以使得接收机的载波多普勒频移及伪码相位与卫星信号中的载波多普勒频移及伪码相位保持一致的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种矢量跟踪方法，包括：

获取当前时刻的接收机的状态变量X_k，所述状态变量X_k包括所述接收机各跟踪通道相应的三维位置x_k以及各跟踪通道相应的三维速度v_k；

依据状态变量X_k，获取各跟踪通道相应的预先设置的适应度函数的第一函数值；

其中，所述适应度函数用于表征状态变量X_k，当前时刻的新息序列，前一时刻的状态变量X_k-1的估计误差协方差P_k-1的后验估计P_k-1,k-1，以及当前时刻的量测噪声V_k-1的协方差R_k的关联关系；当前时刻的新息序列用于表征前一时刻估计误差协方差P_k-1的后验估计P_k-1,k-1，与前一时刻过程噪声矩阵W_k-1的方差矩阵Q_k-1的关联关系；

对于每一跟踪通道执行以下操作：

依据所述第一函数值判断所述跟踪通道相应的适应度函数是否收敛；

当所述跟踪通道相应的适应度函数不收敛时，依据三维速度v_k以及预先获得的所述跟踪通道的三维位置x_best，获取所述适应度函数的第二函数值；

当所述第一函数值小于所述第二函数值时，将三维位置x_k赋值给三维位置x_best；

从各跟踪通道相应的x_best中获得使得所述适应度函数最小的三维位置G_best；

依据三维位置x_best、三维位置G_best、三维速度v_k以及当前时刻的过程噪声W_k，获得调整后的三维速度；

依据调整后的三维速度以及三维位置x_k，获得调整后的三维位置；

依据调整后的三维位置和调整后的三维速度，获得所述适应度函数的第三函数值；

将所述第三函数值作为所述第一函数值，记录当前的迭代次数，返回步骤依据所述第一函数值判断所述跟踪通道相应的适应度函数是否收敛；

当所述跟踪通道相应的适应度函数收敛或当前的迭代次数等于最大迭代次数时，依据所述调整后的三维位置调整所述跟踪通道当前时刻的三维位置，依据调整后的三维速度调整所述跟踪通道当前时刻的三维速度。

一种滤波器，包括：