CN102981176A

CN102981176A - 一种适应卫星信号短暂丢失的定位解算方法

Info

Publication number: CN102981176A
Application number: CN2012105794889A
Authority: CN
Inventors: 杨松芳; 张磊
Original assignee: CETC 54 Research Institute
Current assignee: CETC 54 Research Institute
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-03-20

Abstract

本发明公开了一种适应卫星信号短暂丢失的定位解算方法，它涉及卫星定位导航系统在应对卫星信号短暂丢失后的卫星信息解算、保证连续定位的数字信息处理技术。本发明根据卫星导航定位技术中已有的相关标准及技术，当卫星信号丢失之后，依旧可以保持连续的定位解算结果输出；当卫星信号恢复之后，可以快速的进入正常的卫星信息解算阶段，缩短了重新定位解算的时间。应用本方法，优点是能够有效的应对复杂多变的环境，确保定位系统可以连续的进行位置信息的输出，从而本发明可实现卫星信号短暂丢失后的定位解算。

Description

一种适应卫星信号短暂丢失的定位解算方法

技术领域

本发明涉及通信领域中卫星定位系统在卫星信号短暂丢失时进行卫星信息解算、保证实时定位的信息处理技术。

背景技术

卫星定位系统是现代信息化社会中必备的，国家基础建设设施之一，特别是像中国这样发展中国家，应该从卫星定位系统和卫星定位终端两方面，充分保证在任何时候均有切实可用、可靠的定位系统和终端。

传统的定位系统解算过程如图2所示，定位系统进行通道分配，对卫星信号进行捕获，跟踪，同步，导航电文提取，PVT解算，定位结果上报。

但当定位系统处于复杂环境时，例如城市高层建筑密集区、高架桥下、隧道内等存在遮挡物的地域等，卫星信号的暂时丢失，会导致传统定位系统中的跟踪环路出现失锁，从而下游电路无法正常工作，无法输出定位结果。

并且当信号恢复正常之后，又需要再重新进行捕获到PVT解算的全流程，导致整个解算时间较长，不利于信号时有时无的复杂环境下定位系统的正常工作。

因此迫切需要一种全新的定位解算方法，实现卫星信号短暂丢失状态下的实时定位解算。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种由处理器控制，在卫星信号短暂丢失的环境中进行实时定位解算的方法，本发明使得定位系统可以在复杂的环境中进行正常的定位，从而保证定位系统在各种环境下均切实可用。

本发明的目的是这样实现的，它包括步骤：

一种适应卫星信号短暂丢失的定位解算方法，该方法基于片上处理系统架构实现的，所述的片上处理系统架构包括处理器、定位系统；具体包括以下步骤：

①系统启动时，由处理器对定位系统发起启动捕获指令，定位系统捕获到卫星信号并校验合格后，进入到跟踪状态，此后定位系统连续接收卫星信号；定位系统将接收的卫星信号经过同步处理，提取出导航电文，同时记录当前导航电文的位置；之后在进行PVT解算时，定位系统记录当前的速度、加速度、方向状态值及各个卫星信息，并将PVT解算的定位结果进行上报；

②当定位系统接收不到卫星信号时，此时定位系统从跟踪状态进入到失锁状态，PVT解算模块会根据失锁前保存的定位系统速度、加速度、方向状态值推算出当前位置，继续上报推算的定位信息；同时启动失锁状态计数器；

③当定位系统再次接收到卫星信号后，重新经过捕获并进入到跟踪状态时，定位系统将失锁状态计数器清零；同时定位系统根据当前的失锁状态计数器得到时间信息，同时根据失锁前卫星信号的电文位置，可以直接提取出当前的导航电文，进行PVT解算，上报真实的定位信息。

完成适应卫星信号短暂丢失的定位解算。

其中，第①步中所述的卫星信息，包括卫星的星历及历书。

其中，第②步中所指的失锁状态，是指使用之前的参数无法再跟踪上卫星。

本发明与背景技术相比，具有如下优点：

(1)本发明可以满足实时上报定位解算结果的要求，能够保证上报结果的连续性。

(2)本发明通过使用内部计数器来推算当前导航电文的位置，从而直接进入提取导航电文阶段，可以节省再次定位解算的时间。

附图说明

图1是本发明实施例的原理方框图。图1中通道初始状态为100，捕获状态为200，跟踪环路为300，跟踪状态判决为400，同步为500，结果上报为600。启动捕获指令的下发为110；校验通过为210；信号丢失为410，失锁状态为420，内部计数器为430，信号再次有效为440，航迹推算为450；导航电文提取为510，PVT解算为520；记录导航点位位置为511。

图2是传统的定位系统，当跟踪环路失锁之后，只能再次重新捕获，大大的增加了PVT解算的时间。

具体实施方式

本发明方法采用了ARM7作为处理器进行程序的控制，参照图1，它包括步骤：

①系统启动时，定位系统处于空闲状态100，由ARM7处理器对定位系统发起启动捕获指令110，定位系统捕获到卫星信号(200)并校验合格后，进入到跟踪状态，使用跟踪环路(300)连续接收卫星信号；定位系统将接收的卫星信号经过同步处理(500)，提取出导航电文(510)，同时记录当前导航电文的位置；之后在进行PVT解算(520)时，定位系统记录当前的速度、加速度、方向状态值及各个卫星信息(511)，并将PVT解算的定位结果进行上报；

②当定位系统接收不到卫星信号时，此时定位系统从跟踪状态进入到失锁状态，PVT解算模块会根据失锁前保存的定位系统速度、加速度、方向状态值推算出当前位置，继续上报推算的定位信息(450)；同时启动失锁状态计数器；

以上完成适应卫星信号短暂丢失的定位解算。

Claims

1.一种适应卫星信号短暂丢失的定位解算方法，该方法基于片上处理系统架构实现的，所述的片上处理系统架构包括处理器、定位系统，具体包括以下步骤：

①系统启动时，由处理器对定位系统发起启动捕获指令，定位系统捕获到卫星信号并校验合格后，进入到跟踪状态，并通过跟踪环路保持连续接收卫星信号状态；定位系统将接收的卫星信号经过同步处理，提取出导航电文，同时记录当前导航电文的位置；之后在进行PVT解算时，定位系统记录当前的速度、加速度、方向状态值及各个卫星信息，并将PVT解算的定位结果进行上报；

完成适应卫星信号短暂丢失的定位解算。

2.根据权利要求1所述的一种适应卫星信号短暂丢失的定位解算方法，其特征在于：第①步中所述的卫星信息，包括卫星的星历及历书。

3.根据权利要求1所述的一种适应卫星信号短暂丢失的定位解算方法，其特征在于：第②步中所指的失锁状态，是指使用之前的参数无法再跟踪上卫星。