CN108345015A - 一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法,涉及无线电定位领域。首先在地面高点架设若干发射基站,确定各基站的地理位置坐标,各基站之间利用光纤同步或卫星导航差分技术进行时钟同步;然后确定各基站发出的无线电导航信号的跳频图谱,按跳频图谱调制和发射变频的无线电导航信号。最后用户接收机根据跳频图谱接收基站发射的跳频无线电导航信号,并进行信号解调与定位解算。本发明具有高抗干扰能力的高精度、大范围导航性能,满足在恶劣电磁环境下特殊导航用户的实时定位需求,保证用户定位的高可用性,可以有效保障军事、民航、高速高动态等特殊用户的需求,有效提高导航***的可用性。
Description
技术领域
本发明涉及无线电定位领域,在分析现有无线电导航***及卫星导航***基本性能、优缺点及抗干扰能力的基础上,提出一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法。
背景技术
无线电导航技术发展到今天,已经形成了较为完备的理论体系和非常广泛的应用领域。现有的无线电导航***有十几种,按工作方式及应用的区别划分为:陆基大范围定位***(罗盘、伏尔、测距器、塔康、罗兰C)、着陆***(仪表着陆***、微波着陆***、卫星着陆***、雷达引导着陆***)、自主导航***(调频式无线电高度表、脉冲式无线电高度表、多普勒导航***)、卫星导航***(GPS、GLONASS、Galileo、Beidou)及其增强***、军用相对导航***(定位报告***、联合战术信息分发***)等。
以上五大类导航***,在抗干扰、抗欺骗能力方面普遍存在较大不足,主要体现在以下几个方面:
1)、其定位采用的频率基本都是固定、公开的频率,这样特别容易受到无意或故意的无线电信号干扰,使导航性能下降,甚至***无法工作。
2)、除卫星导航***外,其它四类导航***都是直接采用无线电波中的振幅、频率、时间或相位参数进行定位,这种外在明显的参数容易受到干扰、欺骗或攻击,使***误差加大或功能丧失。
3)、除自主导航***外,其它四类导航***的信号发射设备或导航台站,要么处于固定位置(陆基大范围定位***、着陆***),要么轨迹已知(卫星导航***),要么在一定区域内移动(军用相对导航***),容易被侦测到其发射频率、信号功率及导航体制等***参数,从而进行有针对性的干扰、攻击或欺骗等。
4)、卫星导航***及其增强***,更是有着天然的脆弱性,由于导航卫星离地球表面至少2万公里,而发射功率只有几百瓦,导航信号到达地球表面时已经十分微弱,处于噪声电平以下,极易受到各种干扰,导致信号失效致使无法定位。美国为此提出过GPS的区域功率倍增计划,但难以解决根本问题。
基于以上几个原因,无线电导航***的性能下降、故障及失效,大多与环境因素及信号被干扰有关。如经常发生的卫星导航信号在开阔区域无法捕获跟踪定位,可能既有恶意的信号干扰,也有无意的信号频谱重叠;在机场周围也遇到过多次导航信号被干扰而无法使用的情况。而一旦处于紧急状态或战争环境,相信包括卫星导航在内的多数无线电导航***,会由于导航信号被干扰而无法正常工作。
因此,像对通信的抗干扰需求一样,对高抗干扰能力的定位技术需求也十分迫切。
发明内容
本发明针对上述无线电定位导航***抗干扰能力低下的问题,提出了一种新的基于跳频的无线电大范围高精度定位方法,具体是一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法。
具体步骤如下:
步骤一、根据被服务区域大小及环境特征,在地面高点架设若干发射基站,并确定各基站的地理位置坐标;
基站在架设时需保证:被服务区域内的用户能够同时收到至少4个基站的信号,且各基站组成的定位网络使服务区域的DOP值尽量小。
各基站的地理位置坐标通过事先标定或者采用GNSS差分技术获取。
步骤二、各基站之间利用光纤同步或卫星导航差分技术进行时钟同步;
地面基站的功能包括时钟同步和信号产生发射。
时钟同步是指实现各基站原子钟之间的同步,实现方法有如下两种:
光纤同步:利用光纤双向传输,双/多基站可互向对方传送时间信息进行双向定时;
卫星导航差分技术同步:以卫星导航***的***时间作为基准,与各基站原子钟提供的时间进行比对得到差分值,对各基站的原子钟进行同步。
步骤三、确定各基站发出的无线电导航信号的跳频图谱;
跳频图谱包括定位体制和跳频体制;
定位体制包括发送的无线电导航的信号种类、导航电文格式以及导航电文的内容;
跳频体制是指先选择载波频率的可用范围,从可用范围内划分跳频频段并编号,按照标号选定跳频频段的伪随机码序列;
具体为:综合电磁波在室外大区域空间和室内建筑墙体中的传播性能,电磁波在界面的透射性能,定位精度的需求和硬件实现难度等,计算信号在地球表面障碍物、建筑墙体中的衰减α,从而选择具体载波频率的可用范围;
衰减α计算公式为:
其中ε”=ε,两者取值相同;ε'=σ/ω,μ为磁导率、ε为墙体的介电常数、σ为电导率、ω为角频率,即衰减大小与频率成正比。
然后,从可用范围内划分跳频频段用于导航,根据测距码的码速率确定跳频定位的频段宽度,按照在频段宽度大于导航可用跳频段的频率范围内,将导航可用跳频段尽量靠近,弃用尽量多的连续空闲频段这个原则,规划出可用导航频段的跳频段数量及相应的中心频率,建立跳频导航频段库,作为跳频图谱选择的依据。
最后,利用由R级串联双态器件移位脉冲产生器和模二加法器组成的移位寄存器网络产生伪随机序列。
步骤四、各发射基站按跳频图谱调制和发射变频的无线电导航信号。
发射过程为:由测距码信号和导航电文进行直接序列扩频调制形成基带信号,然后以CPM方式调制到跳频图谱对应的跳频载波上,各基站以CDMA(码分多址)的形式在相同的跳频载波频率上发射信号,导航电文发布基站地址和钟差等导航信息。
步骤五、用户接收机根据跳频图谱接收基站发射的跳频无线电导航信号,并进行信号解调与定位解算;
具体步骤如下:
步骤501、接收机根据跳频图谱对无线电导航信号进行捕获跟踪;
步骤502、根据跳频体制采用CPM调制器对捕获跟踪的信号进行解调,得到码伪距和载波相位信息;
采用码伪距不仅得到扩频增益,并且进行距离粗测后为载波相位的周跳探测和消除的解算提供支持。
载波相位的波长通常为无线电导航信号的0.01-0.1倍。
步骤503、使用载波相位采用加权平均法对码伪距进行载波平滑,提高码伪距的精度。
步骤504、对平滑后的码伪距应用最小二乘法,在至少接收到4个基站的无线电导航信号时,解算出用户的定位结果。
首先,根据接收到的4个基站的无线电导航信号,得到方程组:
xj,yj,zj表示第j个基站的位置坐标,j=1,2,3,4;xu,yu,zu表示用户接收机天线相位中心的位置,tu表示用户接收机的时钟误差,ρj表示第j个基站的码伪距,c代表光速。
即每个观测站的伪距方程可写为:
ρ=r+ctu
然后,伪距方程应用泰勒级数展开,并取一阶量,将伪距方程转化为线性方程后进行求解得到:
Δρ=H·Δx
其中:
最后,解算出xj,yj,zj的具体结果,得到用户的定位。
本发明的优点在于:
1)、一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法,拟通过建立无线电调频导航***,实现高抗干扰能力的高精度、大范围导航性能,满足在恶劣电磁环境下特殊导航用户的实时定位需求,保证用户定位的高可用性。
2)、一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法,能实现定位频率动态跳变,可避免多数无线电干扰。
3)、一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法,导航定位的跳频图谱可以公开(民用),也可以加密(军用)。当定位信号的频率按一定规则变化时,可以避免无意或恶意的频谱重叠或干扰,不管是固定频率的干扰,或是变化频率的干扰,都不会经常对定位功能及性能造成影响,尤其增加了恶意干扰的难度。
4)、一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法,定位信号采用CPM调制,信号能量更集中于中心频率处,旁瓣衰减更快,对邻道干扰少,可降低信号的有效带宽;有效带宽窄,可划分更多频段用于跳频。
5)、一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法,采用伪随机码扩频通信体制,由于信号良好的自相关特性,具有很高的扩频增益,使***可以在干扰环境下,高灵敏地接收微弱信号,或者传播距离可以更远,覆盖范围广。
6)、一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法,不用任何增强技术,无整周模糊度,单***即可达到高精度定位。
7)、一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法,不用类似WAAS的增强技术,仅使用伪码粗测辅助快速确定整周模糊度,再以载波相位测距进行精确测量。二者结合实现高精度的距离测量,根据跳频频段的载波波长选择,单***即可达到1米左右的定位精度。
8)、一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法,兼具了抗干扰能力强、***简单、精度高、覆盖范围广等特点,可以有效保障军事、民航、高速高动态等特殊用户的需求,有效提高导航***的可用性。
附图说明
图1为本发明在大区域多个地面高点建立基站实现无线电高精度跳频定位方法示意图;
图2为本发明具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法流程图;
图3为本发明跳频无线电导航信号的产生与发射框图;
图4为本发明实施例中实际跳频频段的确定示意图。
图5为本发明CPM调制器原理框图;
图6为本发明无线电导航信号接收框图;
图7为本发明CPM解调器原理框图;
图8为本发明CPM调制与BPSK、BOC调制的功率谱比较图;
图9为本发明实施例中跳频图谱示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实例对本发明作进一步的详细说明。
本发明在一种独立、大区域、室内外连续和高精度定位方法的基础上,加入了导航频率实时动态调整的思路,利用跳频通信的概念,不断改变导航频段,使恶意的或无意的信号干扰,都只能在较少的时间段内影响导航信号,可以大大提升本发明导航方法在干扰环境下的可用性,尤其适用于恶劣环境区域或战争状态下的导航需求。
如图1所示,通过在大区域多个地面高点建立基站,发射本发明设计的穿透力强、覆盖范围广的调频无线电定位信号,进行频率跳变、大区域、室内外连续的高精度无线电定位。各基站根据目标区域按照较优的GDOP进行布局,基站的地理坐标位置事先已知或进行精确标定,各基站之间的时间同步采用光纤同步、时间比对技术、卫星导航的差分技术或精密原子钟实现。
跳频定位终端按照统一规划的跳频图谱,接收多个基站辐射的无线电调频导航信号,进行导航电文信息提取,并通过对无线电信号的伪码粗测距和相位精测距,最终在具有高抗干扰能力的条件下,解算出终端用户的高精度定位信息。
如图2所示,具体步骤如下:
步骤一、根据被服务区域大小及环境特征,在地面高点架设若干发射基站,并确定各基站的地理位置坐标;
本实施例根据被服务区域大小及环境特征,以每个基站覆盖100-400公里(半径)左右为原则,规划基站布局,在地域高点(或原导航台站处)架设信号发射基站,基站在架设时需保证被服务区域用户在同一时间内至少收到4个不同基站发出的信号,不同基站之间的直线距离为几百km。为保证定位精度,各基站组成的定位网络应使服务区域的DOP值尽量小;
DOP值尽量小是指总体的基站分布尽量均匀;DOP值由用户指向各基站的方向向量决定。
基站架设完成后,需知道基站准确的地理位置坐标,可通过事先标定,或采用GNSS差分技术获取;
步骤二、各基站之间利用光纤同步或卫星导航差分技术进行时钟同步;
地面基站的功能包括时钟同步和信号产生发射。
采用原子钟提供基准频率,以保证时间精度和稳定性;采用光纤同步、时间比对或卫星导航差分技术,以同步各基站间信号源的时钟。
时钟同步是指实现各基站原子钟之间的同步,实现方法有如下两种:
光纤同步:利用光纤双向传输,双/多基站可互向对方传送时间信息进行双向定时;
卫星导航差分技术同步:以卫星导航***的***时间作为基准,与各基站原子钟提供的时间进行比对得到差分值,对各基站的原子钟进行同步。
步骤三、确定各基站发出的无线电导航信号的跳频图谱;
跳频图谱包括定位体制和跳频体制;具体包括可用频段、定位频段、跳频方法、载波频率和调制方式等,各基站按跳频图谱发射变频的定位信号;
定位体制包括发送的无线电导航的信号种类、导航电文格式以及导航电文的内容;
跳频体制是指先选择载波频率的可用范围,从可用范围内划分跳频频段并编号,按照标号选定跳频频段的伪随机码序列;
具体为:选择10MHz-300MHz的工作频率范围,综合电磁波在室外大区域空间和室内建筑墙体中的传播性能,电磁波在界面的透射性能,定位精度的需求和硬件实现难度等,计算信号在地球表面障碍物、建筑墙体中的衰减α,从而选择具体载波频率的可用范围;
衰减α计算公式为:
其中ε”=ε,两者取值相同;ε'=σ/ω,μ为磁导率、ε为墙体的介电常数、σ为电导率、ω为角频率,即衰减大小与频率成正比。
可以看出,该频率范围的信号相比500MHz-2GHz范围内的信号,无论在地球表面还是在建筑墙体内,其衰减会大大降低,因此其在室内外的覆盖范围会大幅上升。
然后,考虑主要在10MHz-300MHz的频率范围内,划分跳频频段用于导航,根据测距码的码速率确定跳频定位的频段宽度,按照在频段宽度大于导航可用跳频段的频率范围内,将导航可用跳频段尽量靠近,弃用尽量多的连续空闲频段这个原则,规划出可用导航频段的跳频段数量及相应的中心频率,建立跳频导航频段库,作为跳频图谱选择的依据。
如图4所示,假如伪随机测距码的带宽为2MHz,即每个跳频频段的最小宽度为2MHz。而在10MHz-300MHz的频率范围内,可选择用于跳频导航的频段有5个,频率宽度分别为1MHz、4MHz、5MHz、7.5MHz、9MHz,则可划分跳频频段的数量对应为0个、2个、2个、3个、4个,将其从1至11编号,放入跳频频段库,用于设计规划跳频图谱。
跳频图谱设计如图9所示,对已编号的可用跳频频段(1~11),按照伪随机序列生成的顺序进行调频频段的选择,比如图中的顺序为3、2、6、4、11、5、1、8……,从而确定从t0开始及以后各时刻所发射信号的跳频导航工作频段。
最后,利用由R级串联双态器件移位脉冲产生器和模二加法器组成的移位寄存器网络产生伪随机序列。
本方法导航信号的载波频段使用伪随机序列确定,而非固定频率的信号,很大程度上增加了对信号进行干扰的难度同时无线电欺骗信号无法干扰定位信号。
步骤四、各发射基站按跳频图谱调制和发射变频的无线电导航信号。
如图3所示,采用原子钟,光纤同步、时间比对或卫星导航差分技术,得到时空同步信息,跳频指令发生器产生无线电导航信号,包括伪随机码、导航电文和低频载波信号;转成数字中频信号,经过高速A/D采样后到达发射天线,发射给用户接收机。
信号发射框图发射过程为:由测距码信号(又称扩频码)和导航电文进行直接序列扩频调制形成基带信号,然后用如图5所示的CPM(ContinuousPhaseModulation)调制器,采用CPM方式调制到跳频图谱对应的跳频载波上,各基站以CDMA(码分多址)的形式在相同的跳频载波频率上发射信号,导航电文发布基站地址和钟差等导航信息。
步骤五、用户接收机根据跳频图谱接收基站发射的跳频无线电导航信号,并进行信号解调与定位解算;
定位方法为伪随机码的伪距测量与载波相位伪距测量相结合的方法。
信号的接收框图如图6所示,用户接收机天线接收无线电导航信号,通过下变频滤波放大等,经高速A/D采样转化成数字中频信号;然后,跳频指令发生器给本地信号发生器发出指令,用户接收机根据跳频图谱对无线电导航信号进行捕获、跟踪,解算出码伪距和载波伪距相位信息,联合定位解算,得到用户的位置信息。
具体步骤如下:
步骤501、接收机根据跳频图谱对无线电导航信号进行捕获跟踪;
步骤502、根据跳频体制采用CPM调制器对捕获跟踪的信号进行解调,得到码伪距和载波相位信息;
无线电信号采用CPM调制方式,CPM解调器的原理如图7所示,选择该调制方式综合考虑了可用带宽、信号旁瓣的衰减程度等。如图8所示,相比于卫星导航的BPSK和BOC等信号的调制频谱,MSK信号(CPM信号的一种)功率集中度更高、更集中于中心频率处,旁瓣衰减更迅速、对带外干扰更小,更适合于载波频率低、可用带宽窄的跳频定位频段选择,这样在得到较高的信噪比的同时,对邻近频带的信号干扰也较小,可有效节省频率资源,有望在有限的可选带宽内规划出更多的可用跳频定位频段。
载波相位的波长通常为无线电导航信号的0.01-0.1倍。
步骤503、使用载波相位采用加权平均法对码伪距进行载波平滑,提高码伪距的精度。
步骤504、对平滑后的码伪距应用最小二乘法,在至少接收到4个基站的无线电导航信号时,解算出用户的定位结果。
本发明采用码伪距与载波相位测距融合进行定位的方法;采用码伪距除了可以得到扩频增益外,进行距离粗测可为载波相位的周跳探测和消除的解算提供支持。然后以载波相位测距进行精确测量,可以实现不存在整周模糊度(或整周模糊度很少易解算)的高精度伪距测量,进而得到高精度的定位结果。
具体为:
首先,根据接收到的4个基站的无线电导航信号,得到方程组:
xj,yj,zj表示第j个基站的位置坐标,j=1,2,3,4;xu,yu,zu表示用户接收机天线相位中心的位置,tu表示用户接收机的时钟误差,ρj表示第j个基站的码伪距,c代表光速。
即每个观测站的伪距方程可写为:
ρ=r+ctu
然后,伪距方程应用泰勒级数展开,并取一阶量,将伪距方程转化为线性方程后进行求解得到:
Δρ=H·Δx
其中:
最后,解算出xj,yj,zj的具体结果,得到用户的定位。
本发明采用跳频定位方法,与传统的无线电导航、卫星导航等工作方式不同,用于定位的无线电信号载波频率不再是固定的、已知的,而是按一定的规律、在一定的频率范围内跳变,这样,与调频通信一样,可以避免大多数的无意干扰与有意干扰,有效提高定位的可用性,保障在恶劣电磁环境下导航***的定位能力。
本发明采用伪随机码扩频体制,信号具有良好的自相关特性和很高的扩频增益,可以接收微弱信号进行高灵敏定位,信号功率可以较低且频率跳变,具有良好的隐蔽性,不容易被侦测和被发现,大大提高了导航***的生存能力。
***采用100MHz上下的低频载波,信号在地球表面传播,传播距离比高频信号远;该频率范围的信号对建筑墙体及地面的穿透能力大大增加,因此其在室内外的覆盖范围会大幅上升,信号传播距离远,覆盖范围广,接收灵敏度高。
根据基站的覆盖范围(几百公里),***采用在区域内地面高点布站的方式,地面基站的精确位置已知,时钟采用原子钟且进行实时同步,时间、空间基准精确,避免了卫星的星历和星钟误差、大气传播过程中的电离层和对流层误差。
本发明信号本身的抗干扰能力强,不存在GPS的脆弱性;发射功率与GPS相当甚至更强,选用合理的发射功率,可为几十瓦、几百瓦甚至更强,只经过几百km的传播(远小于卫星导航信号的传播距离),接收的信号强度大大高于卫星导航,被干扰的难度随之增加。
本发明设计的无线电导航信号调制方式为CPM调制,信号能量更集中于中心频率处,旁瓣衰减更快,因此降低了信号有效带宽,对邻道信号干扰小,以及可以在有限的频率范围内划分出更多的调频频段。
本发明综合考虑了电磁波在室外空间和室内建筑墙体中的传播性能、电磁波在界面的透射性能、定位精度需求和硬件实现难度等,选择低频载波进行跳频,可在地球表面大范围传播,以及可穿透一般复杂的建筑体,实现室内外大区域连续无缝定位。
本发明与GPS***相比,GPS***的高复杂性使运行维护困难,其增强***还需要进一步的设施支持。而本发明仅需4个基站,即可实现跳频抗干扰、大范围、高精度的目标,复杂性大大降低。另外GPS***在太空运行,地面监控部分不能对卫星的运行轨道和时钟漂移做绝对准确的测量,会有星钟误差和星历误差;传播到地面接收机会穿越大气层,有电离层和对流层误差。而本发明基站在地面,不具有GPS大部分的定位误差,因此定位精度会进一步提高。
Claims (5)
1.一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤一、根据被服务区域大小及环境特征,在地面高点架设若干发射基站,并确定各基站的地理位置坐标;
步骤二、各基站之间利用光纤同步或卫星导航差分技术进行时钟同步;
地面基站的功能包括时钟同步和信号产生发射;
步骤三、确定各基站发出的无线电导航信号的跳频图谱;
跳频图谱包括定位体制和跳频体制;
定位体制包括发送的无线电导航的信号种类、导航电文格式以及导航电文的内容;
跳频体制是指先选择载波频率的可用范围,从可用范围内划分跳频频段并编号,按照标号选定跳频频段的伪随机码序列;
具体为:综合电磁波在室外大区域空间和室内建筑墙体中的传播性能,电磁波在界面的透射性能,定位精度的需求和硬件实现难度,计算信号在地球表面障碍物、建筑墙体中的衰减α,从而选择具体载波频率的可用范围;
衰减α计算公式为:
其中ε”=ε,两者取值相同;ε'=σ/ω,μ为磁导率、ε为墙体的介电常数、σ为电导率、ω为角频率,即衰减大小与频率成正比;
然后,从可用范围内划分跳频频段用于导航,根据测距码的码速率确定跳频定位的频段宽度,按照在频段宽度大于导航可用跳频段的频率范围内,将导航可用跳频段尽量靠近,弃用尽量多的连续空闲频段这个原则,规划出可用导航频段的跳频段数量及相应的中心频率,建立跳频导航频段库,作为跳频图谱选择的依据;
最后,利用由R级串联双态器件移位脉冲产生器和模二加法器组成的移位寄存器网络产生伪随机序列;
步骤四、各发射基站按跳频图谱调制和发射变频的无线电导航信号;
步骤五、用户接收机根据跳频图谱接收基站发射的跳频无线电导航信号,并进行信号解调与定位解算;
具体步骤如下:
步骤501、接收机根据跳频图谱对无线电导航信号进行捕获跟踪;
步骤502、根据跳频体制采用CPM调制器对捕获跟踪的信号进行解调,得到码伪距和载波相位信息;
采用码伪距不仅得到扩频增益,并且进行距离粗测后为载波相位的周跳探测和消除的解算提供支持;
步骤503、使用载波相位采用加权平均法对码伪距进行载波平滑,提高码伪距的精度;
步骤504、对平滑后的码伪距应用最小二乘法,在至少接收到4个基站的无线电导航信号时,解算出用户的定位结果。
2.如权利要求1所述的一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法,其特征在于,所述步骤一中,基站的架设要求为:被服务区域内的用户能够同时收到至少4个基站的信号,且各基站组成的定位网络使服务区域的DOP值尽量小。
3.如权利要求1所述的一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法,其特征在于,步骤二中所述的时钟同步是指实现各基站原子钟之间的同步,实现方法有如下两种:
光纤同步:利用光纤双向传输,双/多基站可互向对方传送时间信息进行双向定时;
卫星导航差分技术同步:以卫星导航***的***时间作为基准,与各基站原子钟提供的时间进行比对得到差分值,对各基站的原子钟进行同步。
4.如权利要求1所述的一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法,其特征在于,所述步骤四的发射过程为:由测距码信号和导航电文进行直接序列扩频调制形成基带信号,然后以CPM方式调制到跳频图谱对应的跳频载波上,各基站以CDMA的形式在相同的跳频载波频率上发射信号,导航电文发布基站地址和钟差等导航信息。
5.如权利要求1所述的一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法,其特征在于,所述步骤504的具体实现过程为:
首先,根据接收到的4个基站的无线电导航信号,得到方程组:
xj,yj,zj表示第j个基站的位置坐标,j=1,2,3,4;xu,yu,zu表示用户接收机天线相位中心的位置,tu表示用户接收机的时钟误差,ρj表示第j个基站的码伪距,c代表光速;
即每个观测站的伪距方程可写为:
ρ=r+ctu
然后,伪距方程应用泰勒级数展开,并取一阶量,将伪距方程转化为线性方程后进行求解得到:
Δρ=H·Δx
其中:
最后,解算出xj,yj,zj的具体结果,得到用户的定位。
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CN201810448973.XA CN108345015B (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 一种具有强抗干扰能力的无线电高精度跳频定位方法 |
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