[发明专利]一种适用于卫星导航弱信号的捕获转跟踪控制方法

说明书

本发明涉及一种适用于卫星导航弱信号的捕获转跟踪控制方法，每次捕获成功后转闭环跟踪之前执行如下步骤：S1、进行积分时长为T/2的短时相干积分并存储短时相干积分结果，T为卫星导航信号的伪码周期；S2、进行叉积和点积运算，得到单个伪码周期叉积C和单个伪码周期点积D；S3、对单个伪码周期叉积C和单个伪码周期点积D进行非相干累积，得到叉积非相干累积值和点积非相干累加值；S4、计算鉴频误差Δf_k；S6、将利用估计频差Δf_k对捕获阶段提供的卫星信号多普勒值进行修正，得到闭环跟踪初始载波偏移值，并据此配置跟踪通道的本地载波频率；S7、将跟踪通道配置为每个伪码周期输出一次相干积分结果，结束上述捕获转跟踪开环估计控制流程，开始闭环跟踪流程。

技术领域

本发明属于卫星导航技术领域，是涉及本发明涉及一种弱信号捕获转跟踪控制方法。

背景技术

在卫星导航接收机处理中，捕获频率的精度受限于捕获算法的扫频步进选取或相干积分长度的选择等因素，有时会导致捕获后的残留频偏较大。若捕获转跟踪残留的频偏太大，超过了接收机跟踪环路的牵引范围，那么接收机的跟踪环路将无法正常工作，导致捕获转跟踪失锁或者假锁等问题，影响接收机性能。另外，采用频率扩展的短相干积分跟踪方式，在弱信号环境下会因为相干时间较短导致接收机的鉴频和鉴相误差较大，造成初始跟踪环路不稳定、收敛时间较长等问题。因此要解决以上问题，就需要一种适用于强弱信号的捕获转跟踪控制方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，克服现有技术的不足，提供一种适用于弱信号的捕获转跟踪控制方法，提高弱信号下捕获转跟踪频率估计精度、增加捕获转跟踪成功概率、加快载波跟踪环路收敛速度。

本方法的技术解决方案是：一种适用于卫星导航弱信号的捕获转跟踪控制方法，其特征在于每次捕获成功后转闭环跟踪之前执行如下步骤：

S1、将跟踪通道的相关器配置为采用本地伪码即时路对外部输入的卫星导航基带信号进行积分时长为T/2的短时相干积分并存储短时相干积分结果，T 为卫星导航信号的伪码周期；

S2、将每个伪码周期前半个周期的同相路短时相干积分值结果ip_pre和正交路短时相干积分结果qp_pre与后半个周期的同相路短时相干积分值结果 ip和正交路短时相干积分结果qp，进行叉积和点积运算，得到单个伪码周期叉积C和单个伪码周期点积D；

S3、对单个伪码周期叉积C和单个伪码周期点积D进行非相干累积，得到叉积非相干累积值和点积非相干累加值；

S4、根据叉积非相干累积值和点积非相干累加值，计算鉴频误差Δf_k；

S6、将利用估计频差Δf_k对捕获阶段提供的卫星信号多普勒值进行修正，得到闭环跟踪初始载波偏移值，并据此配置跟踪通道的本地载波频率；

S7、将跟踪通道配置为每个伪码周期输出一次相干积分结果，结束上述捕获转跟踪开环估计控制流程，开始闭环跟踪流程。

优选地，所述单个伪码周期的叉积C的计算公式为：

C＝qp×ip_pre-ip×qp_pre。

优选地，所述单个伪码周期的点积D的计算公式为：

D＝ip×ip_pre+qp×qp_pre。

优选地，叉积非相干累积值Y的计算公式如下：

其中，N为非相干累计次数。

优选地，点积非相干累积值X的计算公式为：

其中，N为非相干累计次数。