CN114295128B - 低轨增强、gnss与imu融合的持续导航方法及导航装置 - Google Patents
低轨增强、gnss与imu融合的持续导航方法及导航装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114295128B CN114295128B CN202111643101.7A CN202111643101A CN114295128B CN 114295128 B CN114295128 B CN 114295128B CN 202111643101 A CN202111643101 A CN 202111643101A CN 114295128 B CN114295128 B CN 114295128B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- navigation
- satellite
- positioning
- signal
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 230000004927 fusion Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 claims description 9
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 6
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 6
- 230000002688 persistence Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
本发明涉及一种低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航方法及装置。该方法包括：S1.利用信号接收模块对全球卫星导航信号和低轨卫星增强信号进行捕获跟踪及电文解算；S2.利用惯性测量单元模块进行无源惯性导航定位；S3.判断卫星导航信号是否被正常捕获，正常捕获时执行步骤S4，否则执行步骤S5～S6；S4.利用组合定位模块将惯性导航定位结果与卫星导航信号融合，实现组合导航定位；S5.利用单星定位模块对低轨增强信号进行处理，实现低轨地球卫星单星定位；S6.利用导航增强模块进行长时间相干积分，提升灵敏度，实现复杂电磁环境下全球导航卫星***定位。本发明可提高在复杂电磁环境下的卫星定位的可靠性和持续性。
Description
技术领域
本发明涉及卫星导航与组合导航技术领域，主要涉及一种低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航方法及导航装置，尤其涉及一种复杂电磁环境下低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航方法及导航装置。
背景技术
全球导航卫星***(Global Navigation Satellite System，GNSS)导航定位的特点是星座覆盖广，定位精度高，但导航信号易受干扰，且理论上需要四颗以上导航星才能完成定位。惯性定向定位导航***(Inertial Navigation System，INS)导航定位具有无源特性和隐秘性，且短时间内导航精度较高，但由于惯性器件固有属性限制，长时间导航误差的累计导致定位误差过大。GNSS/INS组合导航技术，利用二者导航***的特点，弥补了各自的不足，但是在存在遮挡、信号干扰等复杂环境下，GNSS定位可靠性大大降低，甚至不可用，这就需要引入低轨增强***。利用低轨道地球(Low Earth Orbit，LEO)卫星播发增强信号，在可见星不足的情况下进行单星定位，形成单星/INS组合，同时对GNSS进行辅助定位，应对复杂场景的限制。
考虑到导航定位应用场景的复杂化及低轨信号的优越性，国内外一直持续对组合导航及低轨星座进行研究，低轨增强性能的测试也在反复进行，融合INS/GNSS/低轨增强的组合定位技术将会大大扩展定位可用场景。
发明内容
为了提高在复杂电磁环境下的卫星定位的可靠性和持续性，本发明的目的在于提供一种低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航方法及导航装置。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：
本发明提供一种低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航方法，包括：
S1.利用信号接收模块全球导航卫星***发送的卫星导航信号及低轨地球卫星发送的低轨增强信号进行捕获跟踪和电文信息解算；
S2.利用惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU)模块进行无源惯性导航定位并输出定位结果；
S3.利用捕获判断模块判断所述卫星导航信号是否被正常捕获，当所述卫星导航信号被正常捕获时，执行步骤S4，否则执行步骤S5～S6；
S4.利用组合定位模块将所述定位结果与所述卫星导航信号融合，实现惯性导航***和全球导航卫星***的组合导航定位；
S5.利用单星定位模块对所述低轨增强信号进行处理，利用所述惯性导航***的定位信息剔除定位模糊值，辅助实现低轨地球卫星单星定位；
S6.利用导航增强模块根据单星定位结果以及所述低轨增强信号的转发星历信息，对所述卫星导航信号在捕获跟踪过程中的长时间相干积分，辅助卫星导航信号的捕获跟踪。
根据本发明的一个方面，所述步骤S1的低轨增强信号以QPSK调制方式调制相互正交的两路电文信息，所述电文信息包括低轨卫星星历参数、低轨卫星时钟改正参数，用以进行单星定位；转发BDS卫星星历信息，用以进行全球导航卫星***辅助捕获。
根据本发明的一个方面，利用所述信号接收模块接收所述卫星导航信号并解算，作为所述组合定位模块的输入；
利用信号接收模块对所述低轨增强信号进行高动态下的频率搜索及快速捕获，解算低轨增强电文发送时刻伪距信息、多普勒信息以及低轨地球卫星位置和速度信息，作为所述单星定位模块的输入；
利用信号接收模块对所述低轨增强信号进行电文解算，获取所述全球导航卫星***的星历信息，作为所述导航增强模块的输入。
根据本发明的一个方面，所述步骤S4包括：
利用惯性导航***自主定位信息，对所述卫星导航信号的跟踪环路进行压缩，辅助所述卫星导航信号的连续跟踪；
利用融合算法将所述定位结果与所述卫星导航信号信息融合。
根据本发明的一个方面，所述步骤S5包括：
利用单星定位模块对所述信号接收模块输入信息进行处理，输出单星定位结果；
利用惯性导航***的定位信息对所述单星定位结果进行修正，剔除单星定位模糊值；
利用融合算法将所述惯性导航***定位结果与低轨地球卫星单星定位结果进行信息融合。
根据本发明的一个方面，所述步骤S6包括：
利用惯性导航***辅助的低轨增强信号单星定位结果作为先验信息，缩小卫星导航信号捕获过程中的频率及码相位搜索范围，进行卫星导航信号快速频率搜索及码相位同步；
选取卫星导航信号的无电文信息支路，码相位同步后剥离子码，在卫星导航信号的捕获跟踪阶段进行长时间相干积分，并获取相干积分增益。
一种利用如前述所示的低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航方法实现的低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航装置，包括：信号接收模块、惯性测量单元模块、捕获判断模块、组合定位模块、单星定位模块和导航增强模块。
所述信号接收模块用于对全球导航卫星***发送的卫星导航信号，以及低轨地球卫星发送的低轨增强信号进行捕获跟踪和电文信息解算；
所述惯性测量单元模块用于无源惯性导航定位并输出定位结果；
所述捕获判断模块用于判断所述卫星导航信号是否被正常捕获，当所述卫星导航信号被正常捕获时，将捕获跟踪的信号和所述定位结果输出至所述组合定位模块，否则将捕获跟踪的信号和所述定位结果输出至所述单星定位模块；
所述组合定位模块用于将所述定位结果与所述卫星导航信号融合，实现惯性导航***和全球导航卫星***的组合导航定位；
所述单星定位模块用于处理所述低轨增强信号，利用惯性导航***的定位信息剔除定位模糊值，辅助实现低轨地球卫星单星定位；
所述导航增强模块用于根据单星定位结果，以及所述低轨增强信号中的转发星历信息，对所述卫星导航信号进行长时间相干积分，提升信号捕获跟踪灵敏度，实现复杂电磁环境下全球导航卫星***定位。
根据本发明的另一个方面，所述信号接收模块包括：卫星信号下变频及基带处理子模块和电文解算及信息处理子模块。
所述卫星信号下变频及基带处理子模块用于接收全球导航卫星***发送的卫星导航信号及低轨地球卫星发送的低轨增强信号，对信号进行捕获跟踪，得到信号累加量参数；
所述电文解算及信息处理子模块用于根据所述信号累加量参数还原电文比特信息，解算星历参数，并根据星历参数计算卫星位置、速度信息。
根据本发明的另一个方面，所述组合定位模块为惯性导航***和全球导航卫星***深耦合组合导航定位模块，用于利用融合算法将所述定位结果与所述卫星导航信号信息融合，并利用惯性导航***自主定位信息，对所述卫星导航信号的跟踪环路进行压缩，辅助所述卫星导航信号的连续跟踪。
有益效果：
根据本发明的方案，采用低轨增强信号、GNSS***与INS***的组合，与传统的GNSS/INS组合导航***相比，本发明的导航方法和装置可在存在电磁干扰，并导致GNSS卫星导航信号无法正常定位的场景下，利用低轨增强信息，对GNSS卫星导航信号进行长时间相干积分，以获得额外的相干积分增益，由此辅助GNSS卫星导航信号的捕获跟踪，提升信号捕获的灵敏度和抗干扰能力。
根据本发明的一个方案，本发明可不依赖GNSS导航定位，直接利用LEO卫星进行单星定位，同时以INS定位获取用户动态，进一步提升单星定位精度，实现在GNSS卫星导航信号完全不可用场景下的定位。
根据本发明的一个方案，GNSS/INS组合导航模式和低轨信号辅助GNSS模式可同时运行，依据捕获判断模块对通道GNSS卫星导航信号捕获情况的判断结果，对通道捕获定位模式进行优选，提升装置自适应性，实现复杂电磁环境下的持续定位。
附图说明
图1示意性表示本发明的一种实施方式的低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航方法的流程图；
图2示意性表示本发明的一种实施方式的低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航装置的结构示意图；
图3示意性表示本发明的一种实施方式的低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航装置的实体结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
根据本发明的构思，本发明的低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航方法及导航装置，在复杂电磁环境下，同时在GNSS卫星导航信号能够正常接收、捕获跟踪的场景下，接收GNSS卫星导航信号并与INS进行深耦合实现GNSS与INS组合导航定位。在受到电磁干扰的情况下，且GNSS卫星导航信号无法正常接收的场景下，一方面可通过接收低轨增强信号(或者是低轨导航增强信号)，并与INS进行组合定位，完成不依赖GNSS卫星导航信号的定位工作；另一方面由低轨导航增强信号和INS组合定位产生先验信息，辅助GNSS卫星导航信号进行长时间相干积分，获得相干积分增益，在一定程度上提升本发明的方法和装置对GNSS卫星导航信号的捕获灵敏度及抗干扰性能。
如图1所示，本实施方式的低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航方法，包括：
S1.利用信号接收模块对全球导航卫星***发送的卫星导航信号及低轨地球卫星发送的低轨增强信号进行捕获跟踪和电文信息解算；
S2.利用惯性测量单元模块进行无源惯性导航定位并输出定位结果；
S3.利用捕获判断模块判断卫星导航信号是否被正常捕获，当卫星导航信号被正常捕获时，执行步骤S4，否则执行步骤S5～S6；
S4.利用组合定位模块将惯性导航定位结果与卫星导航信号融合，实现惯性导航***和全球导航卫星***的组合导航定位；
S5.利用单星定位模块对低轨增强信号进行处理，利用惯性导航***的定位信息剔除定位模糊值，辅助实现低轨地球卫星单星定位；
S6.利用导航增强模块根据单星定位结果，以及低轨增强信号的转发星历信息，对卫星导航信号进行长时间相干积分，辅助全球导航卫星***的捕获跟踪，实现复杂电磁环境下的全球导航卫星***定位。
根据本发明的一个实施方式，上述低轨增强信号以QPSK调制方式调制相互正交的I、Q两路电文信息，电文信息包括单星定位所需的低轨地球卫星状态信息，以及全球导航卫星***辅助捕获所需的卫星星历信息。I支路具体包含低轨卫星星历参数、低轨卫星时钟改正参数；Q支路具体包含转发的BDS卫星星历信息。
根据本发明的一个实施方式，上述步骤S1包括：利用信号接收模块接收全球导航卫星***发送的卫星导航信号，对信号进行解算，作为组合定位模块输入；利用信号接收模块接收低轨地球卫星播发的低轨增强信号，并对低轨增强信号进行高动态下的频率搜索及快速捕获，解算低轨增强电文发送时刻的伪距信息、多普勒信息以及低轨地球卫星位置和速度信息，作为单星定位模块的输入；利用信号接收模块对低轨增强信号进行电文解算，获取全球导航卫星***的星历信息，作为导航增强模块输入。这里的信号接收模块可以由GNSS天线及相关硬件组成。
根据本发明的一个实施方式，上述步骤S4包括：利用融合算法将定位结果与GNSS卫星导航信号信息融合；利用惯性导航***自主定位信息，对GNSS卫星导航信号的跟踪环路进行压缩，辅助GNSS卫星导航信号的连续跟踪。通过融合算法可提升定位精度及***稳健性。
根据本发明的一个实施方式，上述步骤S5包括：利用单星定位模块对模块输入信息进行处理，输出单星定位结果；利用惯性导航***的定位信息对单星定位结果进行修正，剔除单星定位模糊值；利用融合算法将惯性导航***定位结果与低轨地球卫星单星定位结果进行信息融合，对定位结果进行优化。
根据本发明的一个实施方式，上述步骤S6包括：利用惯性导航***辅助的低轨增强信号单星定位结果作为先验信息，缩小GNSS卫星导航信号捕获过程中的频率及码相位搜索范围后，进行GNSS卫星导航信号快速频率搜索及码相位同步，这样可保证相干积分时间延长后，依旧能够在LEO卫星过境期间完成GNSS卫星导航信号捕获；选取GNSS卫星导航信号的无电文信息支路，码相位同步后剥离子码，在GNSS卫星导航信号的捕获跟踪阶段进行长时间相干积分，并获取相干积分增益，实现GNSS卫星导航信号的捕获灵敏度及抗干扰性能提升。
根据本发明的一个实施方式，如图2所示，本实施方式利用上述低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航方法实现的低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航装置，包括：信号接收模块201、惯性测量单元模块202、捕获判断模块203、组合定位模块204、单星定位模块205和导航增强模块206。
其中，信号接收模块201用于对GNSS卫星导航信号和低轨地球卫星播发的低轨增强信号进行捕获跟踪以及电文信息解算；惯性测量单元模块202用于无源惯性导航定位并输出定位结果；捕获判断模块203用于判断GNSS卫星导航信号是否被正常捕获，当GNSS卫星导航信号被正常捕获时，将捕获跟踪的信号和定位结果输出至组合定位模块204，否则将捕获跟踪的信号和定位结果输出至单星定位模块205；组合定位模块204用于将定位结果与GNSS卫星导航信号融合，实现惯性导航***和全球导航卫星***的组合导航定位；单星定位模块205用于根据信号接收模块输入信息进行低轨地球卫星单星定位，利用惯性导航***的定位信息对单星定位结果进行修正，并将单星定位结果与惯性导航定位结果融合；导航增强模块206用于根据单星定位结果，并利用低轨增强信号中的转发星历信息，完成GNSS卫星导航信号捕获跟踪过程中的长时间相干积分，辅助GNSS卫星导航信号的捕获跟踪。
根据本发明的一个实施方式，信号接收模块201包括：卫星信号下变频及基带处理子模块和电文解算及信息处理子模块。其中，卫星信号下变频及基带处理子模块用于接收全球导航卫星***发送的卫星导航信号及低轨地球卫星发送的低轨增强信号，对信号进行捕获跟踪，得到信号累加量参数。电文解算及信息处理子模块用于根据信号累加量参数还原电文比特信息，解算星历参数，并根据星历参数计算卫星定位信息。
根据本发明的一个实施方式，组合定位模块204为INS和GNSS深耦合组合导航定位模块，用于利用融合算法将定位结果与GNSS卫星导航信号信息融合，并利用惯性导航***自主定位信息，对GNSS卫星导航信号的跟踪环路进行压缩，辅助GNSS卫星导航信号的连续跟踪。
根据本发明的一个实施方式，单星定位模块205为INS辅助LEO卫星实现单星定位模块，用于根据输入的LEO卫星伪距信息、多普勒信息以及卫星位置和速度信息，进行单星定位并输出定位结果；并用于利用惯性导航***获取载体运动状态，剔除单星定位模糊值并对单星定位结果进行修正；并用于利用融合算法将惯性导航定位信息与单星定位结果进行融合，对定位结果进一步优化。
根据本发明的一个实施方式，导航增强模块206利用惯性导航***辅助的低轨增强信号单星定位结果作为先验信息，缩小GNSS卫星导航信号捕获过程中的频率及码相位搜索范围后进行GNSS卫星导航信号快速频率搜索及码相位同步。并选取GNSS卫星导航信号的无电文信息支路，码相位同步后剥离子码，在GNSS卫星导航信号的捕获跟踪阶段进行长时间相干积分，获取相干积分增益。
根据本发明的一个实施方式，如图3所示，在复杂电磁环境下的低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航实体装置包括：信号接收器301、IMU惯性器件302、组合***303、单星***304和导航增强***305。信号接收器301对GNSS卫星导航信号及LEO低轨增强信号进行捕获跟踪、电文解算及星历参数计算。IMU惯性器件302通过惯性器件进行惯性导航定位，组合***303将IMU惯性器件302输出的定位结果反馈至信号接收器301，辅助GNSS卫星导航信号的环路跟踪，并通过信息融合输出定位结果。单星***304接收信号接收器301输出的低轨增强信号星历计算结果，进行单星定位处理，与IMU惯性器件302输出的惯性导航定位结果进行融合，提升定位精度。导航增强***305接收单星***304输出的定位结果，辅助GNSS卫星导航信号进行捕获及跟踪过程中的长时间相干积分，提升捕获及跟踪灵敏度。
以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航方法，包括：
S1.利用信号接收模块对全球导航卫星***发送的卫星导航信号和低轨地球卫星发送的低轨增强信号进行捕获跟踪以及电文信息解算；
S2.利用惯性测量单元模块进行无源惯性导航定位并输出定位结果；
S3.利用捕获判断模块判断所述卫星导航信号是否被正常捕获，当所述卫星导航信号被正常捕获时，执行步骤S4，否则执行步骤S5～S6；
S4.利用组合定位模块将惯性导航定位结果与所述卫星导航信号融合，实现惯性导航***和全球导航卫星***的组合导航定位；
S5.利用单星定位模块对所述低轨增强信号进行处理，利用所述惯性导航***的定位信息剔除定位模糊值，辅助实现低轨地球卫星单星定位；
S6.利用导航增强模块根据单星定位结果和所述低轨增强信号的转发星历信息，对所述卫星导航信号进行长时间相干积分，实现复杂电磁环境下的全球导航卫星***定位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1的低轨增强信号以QPSK调制方式调制相互正交的两路电文信息，所述电文信息包括用于单星定位的低轨卫星星历参数和低轨卫星时钟改正参数，以及用于全球导航卫星***辅助捕获的转发BDS卫星星历信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
利用所述信号接收模块接收所述卫星导航信号并解算，作为所述组合定位模块的输入；
利用所述信号接收模块对所述低轨增强信号进行高动态下的频率搜索及快速捕获，解算低轨增强电文发送时刻的伪距信息、多普勒信息以及低轨地球卫星位置和速度信息，作为所述单星定位模块的输入；
利用所述信号接收模块对所述低轨增强信号进行电文解算，获取所述全球导航卫星***的星历信息，作为所述导航增强模块的输入。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
利用惯性导航***自主定位信息，对所述卫星导航信号的跟踪环路进行压缩，辅助所述卫星导航信号的连续跟踪；
利用融合算法将所述定位结果与所述卫星导航信号进行信息融合。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5包括：
利用所述单星定位模块对所述信号接收模块输入的信息进行处理，输出单星定位结果；
利用惯性导航***的定位信息对所述单星定位结果进行修正，剔除单星定位模糊值；
利用融合算法将所述惯性导航***定位结果与低轨地球卫星单星定位结果进行信息融合。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S6包括：
利用所述惯性导航***辅助的低轨增强信号单星定位结果作为先验信息，缩小所述卫星导航信号捕获过程中的频率及码相位搜索范围，进行所述卫星导航信号快速频率搜索及码相位同步；
选取所述卫星导航信号的无电文信息支路，码相位同步后剥离子码，在所述卫星导航信号的捕获、跟踪阶段进行长时间相干积分，并获取相干积分增益。
7.一种利用如权利要求1至6任意一项权利要求所述的低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航方法实现的低轨增强、GNSS与IMU融合的持续导航装置，其特征在于，包括：信号接收模块(201)、惯性测量单元模块(202)、捕获判断模块(203)、组合定位模块(204)、单星定位模块(205)和导航增强模块(206)；
所述信号接收模块(201)用于对全球导航卫星***发送的卫星导航信号和低轨地球卫星发送的低轨增强信号进行捕获跟踪和电文信息解算；
所述惯性测量单元模块(202)用于无源惯性导航定位并输出定位结果；
所述捕获判断模块(203)用于判断所述卫星导航信号是否被正常捕获，当所述卫星导航信号被正常捕获时，将捕获跟踪的信号和所述定位结果输出至所述组合定位模块(204)，否则将捕获跟踪的信号和所述定位结果输出至所述单星定位模块(205)；
所述组合定位模块(204)用于将所述定位结果与所述卫星导航信号融合，实现惯性导航***和全球导航卫星***的组合导航定位；
所述单星定位模块(205)用于根据所述信号接收模块输入的信息进行低轨地球卫星单星定位，利用惯性导航***的定位信息对单星定位结果进行修正，并将所述单星定位结果与所述惯性导航定位结果融合；
所述导航增强模块(206)用于根据单星定位结果，并利用所述低轨增强信号的转发星历信息，完成所述卫星导航信号捕获跟踪过程的长时间相干积分，辅助所述卫星导航信号的捕获跟踪。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述信号接收模块(201)包括：卫星信号下变频及基带处理子模块和电文解算及信息处理子模块；
所述卫星信号下变频及基带处理子模块用于接收全球导航卫星***发送的卫星导航信号及低轨地球卫星发送的低轨增强信号，对信号进行捕获跟踪，得到信号累加量参数；
所述电文解算及信息处理子模块用于根据所述信号累加量参数还原电文比特信息，解算星历参数，并根据星历参数计算卫星位置、速度信息。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述组合定位模块(204)为惯性导航***和全球导航卫星***深耦合组合导航定位模块，用于利用融合算法将所述定位结果与所述卫星导航信号信息融合，并利用惯性导航***自主定位信息，对所述卫星导航信号的跟踪环路进行压缩，辅助所述卫星导航信号的连续跟踪。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111643101.7A CN114295128B (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 低轨增强、gnss与imu融合的持续导航方法及导航装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111643101.7A CN114295128B (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 低轨增强、gnss与imu融合的持续导航方法及导航装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114295128A CN114295128A (zh) | 2022-04-08 |
| CN114295128B true CN114295128B (zh) | 2024-02-06 |
Family
ID=80972475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111643101.7A Active CN114295128B (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 低轨增强、gnss与imu融合的持续导航方法及导航装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114295128B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103777218A (zh) * | 2012-10-23 | 2014-05-07 | 中国科学院光电研究院 | Gnss/ins超紧组合导航***的性能评估***及方法 |
| CN106443739A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-22 | 清华大学 | 辅助增强导航方法及设备 |
| CN108226980A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-06-29 | 北京卫星信息工程研究所 | 基于惯性测量单元的差分gnss与ins自适应紧耦合导航方法 |
| CN110793528A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-02-14 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种基于低轨星基锚固的北斗导航星座自主定轨方法 |
| CN112946699A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 重庆两江卫星移动通信有限公司 | 通导一体低轨卫星增强gnss导航***的方法和*** |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107390233B (zh) * | 2017-07-18 | 2020-04-17 | 武汉大学 | 一种低轨卫星导航增强电离层延迟改正参数方法 |
-
2021
- 2021-12-29 CN CN202111643101.7A patent/CN114295128B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103777218A (zh) * | 2012-10-23 | 2014-05-07 | 中国科学院光电研究院 | Gnss/ins超紧组合导航***的性能评估***及方法 |
| CN106443739A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-22 | 清华大学 | 辅助增强导航方法及设备 |
| CN108226980A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-06-29 | 北京卫星信息工程研究所 | 基于惯性测量单元的差分gnss与ins自适应紧耦合导航方法 |
| CN110793528A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-02-14 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种基于低轨星基锚固的北斗导航星座自主定轨方法 |
| CN112946699A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 重庆两江卫星移动通信有限公司 | 通导一体低轨卫星增强gnss导航***的方法和*** |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114295128A (zh) | 2022-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100941142B1 (ko) | 데이터 통신망을 이용한 위치 추적 시스템 및 그 방법 | |
| CN106908817B (zh) | 辅助导航定位方法及*** | |
| CN102809751A (zh) | Caps/北斗双模接收机 | |
| CN114095070B (zh) | 一种基于北斗卫星导航的箭体信息回传装置 | |
| CN109212573B (zh) | 一种城市峡谷环境下用于测绘车辆的定位***及方法 | |
| CN109313270B (zh) | 一种用于使数字信号和相关码相关的方法、装置、计算机程序、芯片组或数据结构 | |
| CN105388499B (zh) | 伪卫星地基增强***中利用双天线克服远近效应的方法 | |
| CN105527635A (zh) | 一种捕获微弱信号的方法和装置 | |
| CN104145194B (zh) | 定位信号检测方法、定位信号接收装置、定位装置及信息设备终端 | |
| CN112965089A (zh) | 一种获取通导一体低轨卫星高精度信号的方法及*** | |
| US20210018632A1 (en) | Memory Optimized GNSS Correlator | |
| CN111458730B (zh) | 基于多普勒残差估计的gnss载波跟踪方法及接收机 | |
| CN106526632B (zh) | 一种gnss捕获相干器和信号捕获方法 | |
| CN107037457A (zh) | 一种基于Inmarsat***的星基增强接收机 | |
| CN102983901B (zh) | 兼容gps、bd2和glonass***的辅助同步方法 | |
| CN114325772A (zh) | 适用于低轨导航增强的环境自适应导航装置及方法 | |
| CN114295128B (zh) | 低轨增强、gnss与imu融合的持续导航方法及导航装置 | |
| US20140372496A1 (en) | Method for performing and validating navigation bit synchronization | |
| CN104931980A (zh) | 载波相位测量半周模糊解除方法 | |
| KR20200083115A (ko) | 위성 항법 시스템 수신기의 위치 추정 시스템 및 방법 | |
| US8295411B2 (en) | Method and system for maintaining integrity of a binary offset carrier signal | |
| CN112731475A (zh) | 一种gnss掩星双支路信号开环跟踪方法 | |
| JP2000266834A (ja) | 通信機能付きｇｐｓ受信端末 | |
| CN107479071B (zh) | 伪卫星接收机和伪卫星信号接收方法 | |
| CN115902967A (zh) | 基于低轨导航增强卫星信号的导航定位方法、***及飞行平台 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |