[发明专利]一种适用于高轨航天器的导航接收机装置

说明书

本发明提供一种高轨道航天器的导航接收机装置和接收方法，其中导航接收机装置包括：多个导航信号接收天线和处理模块。处理模块配置成执行：计算每颗导航星信号的载噪比、伪距观测值，以及导航星广播星历信息；根据伪距观测值和广播星历，计算导航接收机位置、接收机钟差及所有导航星位置，并从广播星历中获得导航星钟差值；计算出与所述导航接收机位置之间的几何距离值R_c；利用所述伪距观测值和所述接收机钟差、导航星钟差，将在所述平方向上接收到的每颗GEO/IGSO导航信号的伪距观测值去除接收机钟差和导航星钟差，得到校正观测值R_o，然后计算出R_o和R_c之间的差值R_o‑c，从而利用所述导航星信号载噪比确定导航接收机是否受到欺骗信号干扰。

技术领域

本发明一般地涉及卫星应用领域。更具体地，本发明涉及一种适用于高轨航天器的导航接收机装置。

背景技术

现代社会，高轨卫星在通信、导航、气象、遥感、预警等方面发挥着越来越重要的作用。随着我国对高轨卫星需求的逐年增加，高轨卫星的自主导航已经成为迫切需要发展的国防关键技术之一。全球卫星导航系统凭借其全球、全天候、连续和高精度的特点，卫星导航接收机能够提高系统在失去地面站支持下的生存能力，显著降低运行成本，在高轨航天器上使用导航接收机成为未来的发展趋势。

卫星导航系统是重要的空间信息基础设施，凭借其全天候工作，定位精度高，功能多的性能而得到广泛应用。北斗导航系统是我国拥有自主知识产权的卫星导航系统，运行轨道分为地球静止轨道(“GEO”)、倾斜地球同步轨道(“IGSO”)和MEO卫星三种。印度INRSS导航系统也在发展之中，导航星座由GEO轨道卫星组成。日本准天定卫星系统(QZSS)的卫星轨道高度也基本与地球同步轨道接近。

由于高轨航天器轨道高度高于导航星座，导航接收机需要接收来自地球对面的导航卫星信号，导航接收天线安装在卫星对地方向，指向地心方向。若在地面或者低轨道卫星上发射导航欺骗信号，当高轨导航接收机收到欺骗信号后，可能会引起接收机所计算出的位置、速度和时间信息偏离真实值，影响卫星正常工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种高轨航天器导航接收机抗欺骗干扰方法，本发明能克服由于地面或者低轨卫星发射导航欺骗干扰信号引起高轨导航接收机导航解算异常的问题，可用于提升高轨导航接收机抗欺骗干扰能力提升，实用性强。

在一个方面中，本发明的技术方案提供一种高轨道航天器的导航接收机装置，包括：

多个导航信号接收天线，其分别布置在高轨航天器的对地方向和水平方向上，其中在所述对地方向上，所述导航信号接收天线的轴向指向地心方向，而在所述水平方向上，所述导航信号接收天线的轴向指向地球静止轨道(“GEO”)/倾斜地球同步轨道(“IGSO”)轨道的导航星方向；

处理模块，其配置成执行：

计算已完成捕获跟踪的每颗导航星信号的载噪比、伪距观测值，以及导航星广播星历信息；

根据所述伪距观测值和广播星历，计算导航接收机位置、接收机钟差及所有导航星位置，并从广播星历中获得导航星钟差值；

计算出与所述导航接收机位置之间的几何距离值R_c；

利用所述伪距观测值和所述接收机钟差、导航星钟差，将在所述平方向上接收到的每颗GEO/IGSO导航信号的伪距观测值去除接收机钟差和导航星钟差，得到校正观测值R_o，然后计算出R_o和R_c之间的差值R_o-c；