[发明专利]一种卫星通信系统终端位置的定位方法和装置

摘要

本发明公开了卫星通信系统移动终端位置的定位方法和装置。方法包括步骤S10，在卫星通信系统所处的空间中建立坐标系；S20，获取卫星在坐标系中的卫星位置S；S30，获取从卫星到移动终端的多普勒频移fd1以及时延td，获取卫星在卫星运动方向上的多普勒频移fd；S40，根据S、fd1、td、fd和移动终端位置P之间的关系，计算出移动终端位置P。装置包括获取模块和处理计算模块。本发明通过利用卫星系统中已知的位置和信息以及这些位置和信息之间的关系，实现了对移动终端的位置信息进行精确定位，而无需在移动终端内设置定位装置，更能满足实时性要求高、不能被测移动终端感知到的应用环境。本发明可广泛应用于各种卫星通信系统的移动终端定位。

主权项

一种卫星通信系统终端位置的定位方法，其特征在于，其包括步骤：S10，在卫星通信系统所处的空间中建立坐标系；S20，获取卫星在坐标系中的卫星位置S；S30，获取从卫星到移动终端的多普勒频移fd1以及时延td，获取卫星在卫星运动方向上的多普勒频移fd；S40，根据S、fd1、td、fd和移动终端位置P之间的关系，计算出移动终端位置P；所述步骤S20和S30无先后顺序；步骤S10所述坐标系为以地球中心为原点O的直角坐标系，步骤S20中卫星位置S的坐标为(xs,ys,zs),步骤S40中终端位置P的坐标为(xp,yp,zp)；，所述卫星位置S位于坐标系Y轴和Z轴组成的YZ平面上，所述步骤S20包括子步骤：S201，获取卫星位置与原点的连线SO与Z轴之间的夹角γ，卫星离地面高度H，地球半径R；S202，根据关系式xs=0;ys=(R+H)·sinγ;zs=(R+H)·cosγ;]]>计算得出卫星位置S(xs,ys,zs)；所述步骤S40包括子步骤：S401，根据第一关系式：fd1＝fd·cosθ，计算得出卫星移动方向与SP之间的夹角θ，其中，SP为卫星位置S与移动终端位置P的连线；S402，根据角度θ与点S、P、C之间的关系可以得到第二关系式：cosθ＝cos(SPx)cos(SCx)+cos(SPy)cos(SCy)+cos(SPz)cos(SCz)其中,C为从S沿卫星移动方向延长R+H距离的点，其位置(xc,yc,zc)满足关系式：xc=0yc=2·(R+H)·sin(γ+π4)zc=2·(R+H)·cos(γ+π4)]]>SC为卫星位置S与点C之间的连线，cos(SPx)为SP在X轴方向上的分量，满足第三关系式：cos(SCx)为SC在x轴方向的分量，满足第四关系式：cos(SPy)为SP在Y轴方向上的分量，满足第五关系式：cos(SCy)为SC在Y轴方向的分量，满足第六关系式：cos(SPz)为SP在Z轴方向上的分量，满足第七关系式：cos(SCz)为SC在Z轴方向的分量，满足第八关系式：S403，根据移动终端到卫星的时延td满足第九关系式：(xp‑xs)2+(yp‑ys)2+(zp‑zs)2＝(c·td)2其中，c为光速；根据移动终端在地面上，满足第十关系式：xp2+yp2+zp2＝R2；S404，根据第一至第十关系式计算得到终端位置P(xp,yp,zp)。