【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星导航，涉及一种面向落点控制的箭载多天线gnss接收机环路跟踪方法。
技术介绍
1、围绕火箭可重复使用发展方向，新一代近地载人火箭一子级再入段力热环境等新剖面、新模式下的总体参数辨识设计均与传统设计存在较大的差别，需要结合卫星导航pvt数据等开展进一步深入研究。火箭一子级进入再入段时，不仅弹体径向动态较大，且伴随有高速滚转，一般弹体轴向角速度不小于400°/s，横向角速度不小于260°/s。由于在滚转过程中，弹载天线频繁在对天-对地状态间切换，导致导航信号不连续。传统的卫星导航终端将产生信号失锁现象，无法正常定位。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种面向落点控制的箭载多天线gnss接收机环路跟踪方法。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、为解决此问题，首先考虑1)主码周期为1ms，2)码长为1023，3)主码调制方式为bpsk的gpsl1 c/a信号。若换算成空间长度，则该信号的半码片长度约为150m，明显小于一般箭体或弹体的周径。若假定gnss天线均安装于载体的同一横截面上，则对于同一时刻的接收信号，考虑1)bpsk信号的积分能量包络的表达式：
4、
5、其中i、q代表同相正交支路的积分能量值，a为信号功率，τ为本地信号与实际信号的码相位之差，t为码片长度；以及2)载波多普勒的表达式：
6、
7、其中fca为星-用户径向的载波多普勒，vst代表卫星速度，
8、假设载体的周径为10m，则在同一横截面上的任意两个天线的直线距离d<10m，将此距离代入式(1)中，再进一步换算成信噪比，可得到任意两个环路的sn0差值δ不大于0.3db，这在可供强信号进行正确环路更新的意义下来说是可以忽略的。同时，通过式(2)可以发现d对于多普勒的贡献只体现在方向余弦cosθ上，而对于20000km至30000km量级的星-用户距离来说，d对cosθ的影响是可以忽略的。
9、综上，在多天线所提供的gnss观测量中，若已知其中一个信号的码相位为β，码多普勒为fcd，载波多普勒为fca，则可以做出以下近似：
10、
11、
12、
13、由上述等式可知，若在任意时刻，可正确地获取某一天线接收信号的伪码相位、伪码多普勒和载波多普勒，则任一天线接收信号的伪码相位、伪码多普勒和载波多普勒均已知且等于该天线接收信号的对应参数。
14、在做出上述近似后，设计一种箭载n天线gnss接收机的环路跟踪方法：针对每颗gnss卫星配置n个环路，并将环路分为以下三类，即1)主环：自主完成环路鉴相、滤波和积分，解算观测量与导航电文从此环路提取2)半开环：载波pll、fll形成自主闭合回路，伪码dll由主环更新3)开环：所有环路更新均由主环完成，其跟踪的gnss信号依据主环的参数完成积分。接收机依据每路信号的c/n0值和锁相pld值确定环路类型，并完成高动态高旋转环境下对gnss信号的稳定跟踪和连续定位。
15、本专利技术的有益效果在于：
16、(1)通过采用主环、半开环和开环的分类管理，能够更连续、准确地跟踪gnss信号，尤其是在高动态高旋转环境下。这有助于箭体在再入段保持定位，从而提供连续可靠的导航数据，使落点的计算更加准确。
17、(2)通过合理分配和管理射频前端资源，以及在硬件上开辟适量的跟踪通道，本专利技术有效地利用了有限的硬件资源，提高了系统的效率。
18、(3)本专利技术的方法适用于不同的gnss系统和信号类型，具有较好的通用性和适应性。
19、(4)通过自主完成环路鉴相、滤波和积分等操作，减少了对外部系统的依赖，提升了整体系统的可靠性。
20、(5)本专利技术的方法能够快速处理捕获到的信号，及时更新跟踪通道的配置，从而提高了数据处理的速度和实时性。
21、(6)通过对锁相指示因子的连续观测和分析，本专利技术能够有效区分噪声信号和真实信号，降低了误报相位锁定的概率。
22、(7)本专利技术的方法简化了传统的复杂操作流程，使得操作更加直观和易于管理。
23、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.面向落点控制的箭载多天线GNSS接收机环路跟踪方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向落点控制的箭载多天线GNSS接收机环路跟踪方法，其特征在于：所述预处理步骤包括直流分量移除、低通滤波、重量化和降采样。
3.根据权利要求1所述的面向落点控制的箭载多天线GNSS接收机环路跟踪方法，其特征在于：所述跟踪通道的配置包括为每颗星对应的跟踪通道内配置伪码NCO、伪码发生器、相关器和载波NCO。
4.根据权利要求1所述的面向落点控制的箭载多天线GNSS接收机环路跟踪方法，其特征在于：所述主环自主完成环路鉴相、滤波和积分，解算观测量与导航电文从此环路提取。
5.根据权利要求1所述的面向落点控制的箭载多天线GNSS接收机环路跟踪方法，其特征在于：所述半开环中，载波PLL、FLL形成自主闭合回路，伪码DLL由主环进行更新。
6.根据权利要求1所述的面向落点控制的箭载多天线GNSS接收机环路跟踪方法，其特征在于：所述开环中，所有自主环路更新处关闭状态，所有环路更新均由主环完成，其跟踪的GNSS信号依据主环的
...【技术特征摘要】
1.面向落点控制的箭载多天线gnss接收机环路跟踪方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向落点控制的箭载多天线gnss接收机环路跟踪方法，其特征在于：所述预处理步骤包括直流分量移除、低通滤波、重量化和降采样。
3.根据权利要求1所述的面向落点控制的箭载多天线gnss接收机环路跟踪方法，其特征在于：所述跟踪通道的配置包括为每颗星对应的跟踪通道内配置伪码nco、伪码发生器、相关器和载波nco。
4.根据权利要求1所述的面向落点控制的箭载多天线gnss接收机环路跟踪方法，其特征在于：所述主环自主完成环...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴思凡，王德胜，肖满湘，徐向前，邓榆凡，王俊翔，周爽，
申请(专利权)人：重庆航天火箭电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。