[发明专利]一种多星座接收机冷启动可见星搜索方法

说明书

本发明公开了一种多星座接收机冷启动可见星搜索方法，该方法依据已捕获的可见星做出合理推断，并剔除理论已不可见卫星，从而缩小剩余卫星的搜索范围。主要设计为四个步骤采取不同的搜索次序，第一步搜索初始卫星组，第二步搜索边缘卫星组，第三步外延、内缩搜索，第四步搜索剩余卫星，从而快速、合理地确定剩余卫星的最小范围，在有无遮蔽的情况下，都能有效降低冷启动耗时。

技术领域

本发明涉及一种多星座接收机冷启动可见星搜索方法，属于卫星导航技术领域。

背景技术

多星座组合定位是综合运用不同星座的卫星帮助用户实现定位，美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的GALIEO、中国的北斗等，都可以提供有效的观测信息。较之传统的单星座定位，多星座组合定位多出成倍的观测信息，这使得定位服务的可用性、可靠性和精度等性能能够大幅提升。

在冷启动的过程中，接收机需要完成一个三维搜索过程，三维的不确定度分别是可见星、多普勒频移和码相位。对于某个卫星的多普勒频移和码相位的二维搜索过程，分为两种情况。一种是卫星不可见，那么接受机就会搜索整个二维空间的所有待检测点；另一种是卫星可见，接收机在搜索二维空间的过程中将找到一个待检测点达到有效峰值，并开始跟踪这颗可见星。已有大量文献研究如何加快这个二维搜索过程，例如采用硬件并行、改进算法等方式。而对于可见星这一维的不确定度的搜索，相关文献较少。不论是快速的捕获信号(二维搜索)，还是快速的确定可见星，都有利于减少冷启动耗时，并且这两者紧密联系、相互影响。

传统的冷启动的定义是时间、用户粗略位置、星历、历书皆未知，而如今一般情况下，时间与历书往往是已知并可用的，但用户粗略位置、星历未知，这样的启动条件仍然存在三维的不确定度，是一种新的冷启动条件。针对这种新的冷启动条件，需要提出一种新的多星座接收机冷启动可见星搜索算法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种多星座接收机冷启动可见星搜索方法，克服了多星座接收机冷启动耗时过长的问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种多星座接收机冷启动可见星搜索方法，包括如下步骤：

步骤1，根据已知的卫星分布，按照准则构建初始卫星组并搜索初始卫星组中的可见星；如果未搜索到，则按准则构建新的初始卫星组，直至成功搜索到第一颗可见星；根据第一颗可见星剔除理论不可见星；

步骤2，根据步骤1搜索到的第一颗可见星，按照构建边缘卫星组的方法构建第一颗可见星的边缘卫星组，并且在边缘卫星组中搜索可见的边缘卫星，根据可见的边缘卫星剔除理论不可见星；

步骤3，根据可见的边缘卫星逐个进行外延搜索，边缘卫星组中除可见的边缘卫星之外，剩余为不可见的边缘卫星，根据不可见的边缘卫星逐个进行内缩搜索，得到除第一颗可见星、第一颗可见星的边缘卫星组、步骤1剔除的理论不可见星、步骤2剔除的理论不可见星之外，所有剩余卫星中的部分可见星；根据得到的部分可见星剔除理论不可见星；

步骤4，根据步骤1、步骤2、步骤3得到的可见星以及步骤1、步骤2、步骤3剔除的理论不可见星，在剩余的卫星中搜索理论可见星，从而完成冷启动。