[发明专利]一种用于导航卫星系统信号源的平滑选星方法

摘要

本发明披露了用于导航卫星系统信号源的平滑选星方法，包括第一次选星步骤和后续选星步骤，在后续的各次选星步骤中，采取了“将上次入选且本次可见的卫星作为本次入选卫星”、“先增选满NUM颗卫星再判断GDOP值”、“增选后如果需要改选，只改选新增选的卫星”、等方法步骤，并且在后续选星时新引入了“上升星和下降星”的判定规则及其优先级排序规则和相应的处理流程。本方法减少了相邻两次选星结果中的变化卫星数目，保持了选星结果的平滑性，在满足定位精度要求的前提下，使得接收该信号源发出的导航信号的接收机在换星时刻的定位精度更好，基本不会出现短时间内无法定位的现象。

主权项

一种用于导航卫星系统信号源的平滑选星方法，包括如下所述的第一次选星步骤：1)配置参数，确定需要模拟的卫星数目NUM；2)获取卫星位置，计算所有卫星的仰角El和方位角Az，去掉仰角小于遮蔽角MA的卫星，剩余的为可见星；3)对可见星按仰角分区；4)从所有可见卫星中选择仰角最大的卫星作为所选的第一颗卫星S1；5)根据高仰角卫星数K0和卫星S1的仰角大小，判断是否需要在高仰角卫星区域中增选一颗卫星；6)分别在中、低仰角卫星区域中选星；7)获取GDOP并判定其是否满足要求，如果满足要求，则输出本次选星结果并结束本次选星，否则判断已入选卫星数是否小于需要模拟的卫星数NUM，如果是，则进入8)，否则进入9)；8)在中仰角或者低仰角区域增选卫星并返回7)；9)剔除卫星；10)改选卫星并返回7)；其特征是：开始后续各次选星之前，先设定相邻两次选星的时间间隔及判别角DTA，然后每次选星依次按照如下步骤进行：步骤一：计算当前时刻所有卫星位置，获取每颗卫星的仰角El和方位角Az并去掉仰角小于遮蔽角MA的卫星，剩余的为可见星；步骤二：如果步骤一得到的可见卫星数目大于所述需要模拟的卫星数目NUM，转入步骤三，否则将所有可见卫星作为本次选星结果并转入步骤八；步骤三：将所有上次入选且本次可见的卫星作为本次选星入选结果的一部分， 判断上次入选且本次可见的卫星数目是否等于需要模拟的卫星数目NUM，如果是，则转入步骤四，否则转入步骤五；步骤四：判断上次入选且本次可见的卫星中，仰角最小的一颗卫星的仰角是否小于所述判别角DTA且小于上次选星时刻的该卫星的仰角，如果是，则将该卫星剔除并转入步骤七；否则转入步骤六；步骤五：重复执行所述第一次选星步骤中的在中仰角或者低仰角医域增选卫星步骤，直至本次总的入选卫星数目等于NUM，计算入选的NUM颗卫星的GDOP值，如果该GDOP值未超过所述GDOP门限值，则将该NUM颗卫星作为本次选星结果，转到步骤八；如果该GDOP值超过了所述GDOP门限值，则首先以优先剔除较大仰角卫星的原则，在增选卫星中剔除与所有入选卫星两两方位角之差最小的那一颗卫星，然后转到步骤七；步骤六：计算NUM颗卫星的GDOP值，如果该GDOP值未超过所述GDOP门限值，则将该NUM颗卫星作为本次选星结果，转到步骤八；如果该GDOP值超过了所述GDOP门限值，则首先执行所述第一次选星步骤中的剔除卫星步骤，然后转到步骤七；步骤七：将被剔除卫星纳入未入选卫星集合中，按照优先级由高到低对未入选的可见卫星进行排序，上升星的优先级高于下降星，上升星中仰角小的卫星优先级高于仰角大的卫星，下降星中仰角大的卫星优先级高于仰角小的卫星；从优先级最高的未入选卫星开始，将其逐个加入到已入选卫星星座并计算GDOP，找到第一个GDOP值小于门限值的卫星星座作为本次选星结果，若所有组合的GDOP值均超过门限值，则选择GDOP最小的卫星星座作为本次选星结果，然后转到步骤八；下降星是指上次选星时刻的仰角大于本次选星时刻仰角的卫星；上升星是指上次选星时刻的仰角小于本次选星时刻仰角或上次选星 时刻不可见而本次选星时刻可见的卫星；步骤八：结束本次选星流程。