[发明专利]一种北斗导航卫星系统混合星座的伪距测量方法

摘要

本发明公布了一种北斗导航卫星系统混合星座的伪距测量方法,其针对北斗导航卫星系统地球GEO卫星播发的D2导航电文与非GEO卫星播发的D1导航电文速率不同，导致子帧的同步头间隔不同，无法在北斗时的整秒处同步输出伪距的问题，利用模糊控制的思想，以IGSO卫星伪距传输时间为基准，设置模糊控制规则，对GEO卫星伪距输出进行修正和估算，实现伪距同步输出与接收机定位授时。

主权项

一种北斗导航卫星系统混合星座的伪距测量方法，其特征在于：具体包含如下步骤：步骤1，将接收机上电复位，由接收机内部随机产生一个上升沿位置可调的伪距锁存信号TIC；步骤2，产生本地测距码和载波，对卫星信号进行捕获，捕获成功的信号进入跟踪通道；步骤3，对GEO卫星、IGSO卫星、MEO卫星分别进行位同步和子帧同步；步骤4，各通道实现子帧同步后，转入伪距输出和星历解调模式，进而计算初始伪距传播时间、卫星位置和伪距修正参数,其中，IGSO卫星和MEO卫星通道实现位同步后，触发帧同步整秒脉冲信号，实现在北斗时整秒处输出伪距；步骤5，选取步骤4计算出的一颗IGSO卫星的伪距传播时间作为基准t_{ρ,IGSO_r}，对GEO卫星的伪距传输时间t_ρ,GEO进行修正；步骤6：采用模糊控制规则对GEO卫星通道的伪距传播时间进行修正，得到与IGSO同步的伪距传播时间t_{ρ,GEO_cor}；步骤7，根据伪距传播时间获取初始伪距ρ，采用载波相位平滑伪距：${\mathrm{\ρ}}_{s,k}=\frac{1}{M}{\mathrm{\ρ}}_k+\frac{M-1}{M}\[{\mathrm{\ρ}}_{s,k-1}+\mathrm{\λ}({\mathrm{\φ}}_k-{\mathrm{\φ}}_{k-1})\]$其中ρ_s,k为当前时刻平滑过的伪距，φ_k为当前时刻的载波相位，ρ_s,k‑1为上一时刻平滑过的伪距，φ_k‑1为上一时刻的载波相位，ρ_k为当前时刻未平滑的伪距，M为平滑时间常数；步骤8，通过进行接收机定位计算接收机钟差，并计算伪距锁存信号控制量，进而对伪距锁存信号位置进行修正，具体计算公式如下：N_TIC,k＝N_TIC,k‑1+(Δδ_u‑Δt_{TIC_frame})*f_c/c$N_{TIC,k}=\left\{\begin{array}{cc}{N}_{TIC,k}+f_c& N_{TIC,k}\<0\\ N_{TIC,k}-f_c& N_{TIC,k}\>f_c\end{array}\right.$上式中，Δδ_u为接收机定位得到的钟差残差，Δt_{TIC_frame}为通道帧同步的固定延迟，N_TIC,k为当前时刻TIC的控制量，N_TIC,k‑1为上一时刻TIC的控制量，f_c为TIC的采样频率；步骤9，接收机实现一次定位后，将TIC脉冲修正到与北斗时的整秒对齐。