[发明专利]一种改进的卫星导航直接位置估计方法

权利要求书

1.一种改进的卫星导航直接位置估计方法，其特征在于，包括：

步骤S1：结合先验信息构建用户接收端的卫星信号多快拍模型；

步骤S2：基于多快拍模型，得到一个多元优化的参数估计问题；

步骤S3：进行基于变步长的空间交替广义期望最大化算法粗搜索；

步骤S4：进行基于定步长的空间交替广义期望最大化算法的精细搜索。

2.根据权利要求1所述的一种改进的卫星导航直接位置估计方法，其特征在于，所述步骤S1，包括：

其中：M是卫星个数，公式中第一项是直射信号，第二项是噪声信号，a_i是第i颗卫星信号幅度，s_i是伪码信号，n(t)是复高斯白噪声信号，γ是待估计的用户信息，τ_i是第i颗卫星和用户之间的时延，Δf_i是第i颗卫星和用户之间的多普勒频移。

3.根据权利要求2所述的一种改进的卫星导航直接位置估计方法，其特征在于，所述第i颗卫星信号幅度a_i＝α_iexp{jφ_i,0}；

所述复高斯白噪声信号

所述待估计的用户信息

其中：x、y、z对应用户的位置坐标，δt是用户接收机时钟相对于GPS系统时的时间差，对应用户的速度，是用户接收机时钟漂移；

所述第i颗卫星和用户之间的时延

其中，r_i＝[x-x_i y-y_i z-z_i]^·是用户相对于卫星的位置，δt_i是卫星时钟相对于GPS系统时的时间差，c是光速；

所述第i颗卫星和用户之间的多普勒频移

其中：f_c是传输卫星信号的载波频率，是用户相对于卫星的速度，是用户接收机时钟相对于GPS系统时的钟漂，是卫星时钟相对于GPS系统时的钟漂。

4.根据权利要求2所述的一种改进的卫星导航直接位置估计方法，其特征在于，所述步骤S1，还包括：

x＝aD(γ)+n

其中：x是K个快拍的观测信号，a是复合信号幅度矩阵，D(γ)是时延多普勒矩阵，n表示观测间隔内零均值且方差为的k个快拍的复加性高斯白噪声信号。

5.根据权利要求4所述的一种改进的卫星导航直接位置估计方法，其特征在于，所述K个快拍的观测信号

所述复合信号幅度矩阵a＝[a₁ a₂...a_M]；

所述时延多普勒矩阵D(γ)＝[d(t₀)…d(t_K-1)]；

所述观测间隔内零均值且方差为的k个快拍的复加性高斯白噪声信号

6.根据权利要求5所述的一种改进的卫星导航直接位置估计方法，其特征在于，所述步骤S2，包括：

通过最大化x＝aD(γ)+n的似然函数相当于最小化非线性最小二乘问题Λ(a,γ)＝‖x-aD(γ)‖²，得到一个多元优化的参数估计问题其中Λ(γ)＝xx^H-xD^H(γ)(D(γ)D^H(γ))^-1D(γ)x^H。