[发明专利]一种基于时空大数据的导航多径效应抑制方法

摘要

本发明涉及一种基于时空大数据的导航多径效应抑制方法，包括步骤如下：(1)建立时空大数据多径信息表；以时间、通过原始输入信号解算出的坐标为二维索引，以对应的导航位置坐标偏移量为内容；(2)将时空大数据多径信息表共享到步骤(1)中建表区域中的其它导航接收机用户；(3)将时空大数据多径信息表加载到本地数据库中；(4)该区域中其它导航接收机用户接收到导航坐标时，如果导航坐标出现跳变，则检索本地数据库中的时空大数据多径信息表，检索得到对应的导航位置坐标偏移量并进行修正，得到定位结果。本发明基于共享的思想，在抑制多径效应的同时，降低了导航数字中频信号中多径抑制算法的复杂度。

主权项

1.一种基于时空大数据的导航多径效应抑制方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)建立时空大数据多径信息表；所述时空大数据多径信息表包括时间、通过原始输入信号解算出的坐标、导航位置坐标偏移量，所述时空大数据多径信息表以时间、通过原始输入信号解算出的坐标为二维索引，以对应时间、对应原始输入信号解算出的坐标下的导航位置坐标偏移量为内容；所述时间是指原始输入信号接收时间；所述通过原始输入信号解算出的坐标是指，导航接收机接收到原始数字中频信号，通过标准捕获、跟踪和解调算法解算出的带有多径误差的导航坐标；所述导航位置坐标偏移量是指不含多径误差的导航位置坐标与上述通过原始信号解算出的坐标的差值；通过步骤A‑B建立时空大数据多径信息表，包括步骤如下：A、将原始输入信号s(t)分为3个支路：原始输入信号s(t)的表达式如式(Ⅱ)所示：式(Ⅱ)中，s_d(t)为直射波信号，s_i(t)为反射波信号i，M为反射波数目，0<i≤M，A为信号振幅，p(t)是值为±1的数据码和伪随机码的异或和，f是考虑多普勒效应后的载波频率，α_i是反射波信号i相对于直射波信号的衰减系数，τ_i是反射波信号i相对于直射波信号的传播延时，是反射波i载波相位变化；第一条支路中，将原始输入信号s(t)依次进行捕获、跟踪、解调，获取包含有多径误差的导航位置坐标(X*,Y*,Z*)；第三条支路中，将原始输入信号s(t)进行预捕获，判断原始输入信号s(t)中是否存在多径信号，如果存在，则进入信号分离器估计出对应的多径参数，并进入本地反射波信号发生器，根据对应的多径参数产生本地反射波信号s'(t)，如果不存在，则本地反射波信号发生器不工作；所述多径参数包括反射波数目M，反射波信号i相对于直射波信号的衰减系数αi、反射波信号i相对于直射波信号的时延τi；所述多径信号即所述反射波信号，是指反射波为导航卫星发射的信号经过反射后产生的信号；第二条支路中，原始输入信号s(t)与第三条支路产生的本地反射波信号s'(t)作差，得到直射波信号sd(t)，该直射波信号sd(t)依次进行捕获、跟踪、解调，得到修正后的导航位置坐标(X0,Y0,Z0)；B、将修正后导航位置坐标(X0,Y0,Z0)与包含有多径误差的导航位置坐标(X*,Y*,Z*)作差，得到导航位置坐标偏移量(△X,△Y,△Z)，即：记录第二条支路原始输入信号s(t)接收时间为时空大数据多径信息表中的时间，记录第一条支路产生的多径误差的导航位置坐标(X*,Y*,Z*)为通过原始输入信号解算出的坐标，记录得到的导航位置坐标偏移量(△X,△Y,△Z)为时空大数据多径信息表中对应上述时间、对应上述原始输入信号解算出的坐标下的导航位置坐标偏移量，以时间、原始输入信号解算出的坐标为二维索引，建立时空大数据多径信息表，存储对应的导航位置坐标偏移量；(2)将步骤(1)得到的时空大数据多径信息表共享到步骤(1)中建立时空大数据多径信息表的区域中的其它导航接收机用户；(3)所述区域中其它导航接收机用户将步骤(1)得到的时空大数据多径信息表加载到本地数据库中；(4)所述区域中其它导航接收机用户接收到导航坐标(X*′,Y*′,Z*′)时，如果导航坐标(X*′,Y*′,Z*′)出现跳变，则以跳变后的位置与时间为索引检索本地数据库中的时空大数据多径信息表，检索得到对应的导航位置坐标偏移量(△X,△Y,△Z)，修正得到定位结果(X,Y,Z)，修正过程如式(Ⅰ)所示，如果导航坐标(X*′,Y*′,Z*′)未出现跳变，则不进行坐标修正；