[发明专利]一种基于多普勒频移特征的非合作导航卫星识别的方法

摘要

本发明公开了一种基于多普勒频移特征的非合作导航卫星识别的方法，属于非合作航天器定轨技术领域。本发明通过无码载波恢复获得不同频率的单载波信号及其多普勒频移测量值；根据低轨用户卫星的初始轨道参数及周期上注的导航星星历计算多普勒频移先验值；将含有接收机频差的多普勒频移的测量值与先验值分别按照高低顺序排列成两组样本，采用二分法高效地寻找频差估计值以实现两组频率的一致对应；并根据各个多普勒频移匹配残差的比重，采用全局匹配、局部剔除的方法来提高卫星识别的全局可信度。本发明提出的方法不仅可以识别导航卫星，还可以获得较为精确的接收机频差估计值。

主权项

一种基于多普勒频移特征的非合作导航卫星识别的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）低轨用户卫星接收机的射频前端将导航卫星信号转换为数字中频信号，利用无码载波恢复技术跟踪中频信号的连续载波，并得到各个导航卫星信号的多普勒频移测量值；（2）根据已知的低轨用户卫星的初始轨道参数及地面周期上注的导航卫星星历，计算得到一系列多普勒频移的先验值；（3）将步骤（1）得到的多普勒频移测量值和步骤（2）得到的多普勒频移先验值分别按照高低顺序排列成两组样本，采用二分法搜索使得两组频率一致对应的频差估计值，即引入用户卫星接收机时钟频率误差的参考量，计算含有的与的频差绝对值之和e，当e取最小值时认为两种频率一致对应，并将此时的称为频差估计值，e取得最小值表示为：；（4）根据各个多普勒频移匹配残差的比重，采用全局匹配、局部剔除的方法剔除匹配失败的导航卫星，所述局部剔除多普勒频移测量值的条件表示为：式中，为频差估计值，为多普勒频移测量，为多普勒频移的先验值，M为门限值。