CN103616704A - 一种北斗二代多接收机分布式信号捕获方法 - Google Patents

一种北斗二代多接收机分布式信号捕获方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103616704A
CN103616704A CN201310640494.5A CN201310640494A CN103616704A CN 103616704 A CN103616704 A CN 103616704A CN 201310640494 A CN201310640494 A CN 201310640494A CN 103616704 A CN103616704 A CN 103616704A
Authority
CN
China
Prior art keywords
distributed
receivers
receiver
capture
satellite
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.)
Pending
Application number
CN201310640494.5A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHENGDU HAIHENGLI TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
CHENGDU HAIHENGLI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHENGDU HAIHENGLI TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical CHENGDU HAIHENGLI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201310640494.5A priority Critical patent/CN103616704A/zh
Publication of CN103616704A publication Critical patent/CN103616704A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/30—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system code related

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种应用于北斗二代卫星导航接收机上的捕获方法：针对精码的多接收机分布式捕获技术。该技术在无法捕获卫星民用码的场景下应用，可成倍加快对精码的捕获速度。该技术依赖于多个卫星接收机的协同工作，前提条件是以“分布式接收机实时通信协议”互联（协议声明在另一份发明专利中，互联介质可以是双绞线、光纤、红外线收发器等，通过集线器连为网络）。该技术的主要特征在于，捕获卫星之前，N个接收机通过协商获得平均时钟，以此为基准，将卫星码相位/多普勒搜索区域分割成N个部分，并分配给各个接收机进行捕获搜索运算。

Description

一种北斗二代多接收机分布式信号捕获方法
技术领域
本发明涉及到全球卫星导航技术领域，主要涉及到北斗二代卫星导航接收机的捕获技术。 
背景技术
在卫星导航领域，信号的捕获分为民用码和专用码，又称粗码和精码。GPS系统的民用码叫C/A码，精码叫作P码，军用的精码叫作M码。北斗2号系统也有相似信号分类。通常的，粗码的定位精度不如精码，但其在干扰小的时候捕获需时短，且精度可满足民用需求，因此绝大部分的民用设备都是使用的粗码。但精码的优势在于抗干扰能力强，信噪比高，串扰效应小等特点。在民用信号质量不好或不可用的情况下，具备精码的捕获跟踪能力的接收设备就有重要作用了。 
传统的接收设备如果不具备精码直捕功能，则必须先捕获粗码以获得同步，再捕获精码；或者通过外部授时接口获得精确时间，再捕获精码。 
精码直捕需要两个前提条件：1. 接收设备的本地时钟误差不能太大，例如要求在1秒以内；2. 接收设备要有比捕获粗码强得多的计算能力，来对精码的相位和多普勒进行搜索运算。以目前的便携设备技术能力来看，满足以上条件的直捕时间最长为数分钟。而在多数时候，条件1比条件2更难满足，普通RTC时钟的晶振误差会让设备在数月之内超出1秒误差。而扩大信号搜索的时间范围又意味着搜索时间消耗成倍增加。尤其对于动态场景而言，过长的搜索时间可能导致信号根本捕获不到。 
发明内容
多接收机分布式直接捕获技术通过并行运算，加速了精码的直捕过程。其步骤为： 
1. 多个接收机通过“分布式接收机实时通信协议”互联组成网络，可通过双绞线/光纤/红外收发器等介质连到集线器上；
2. 接收机相互协商本地时钟，剔除明显偏差的之后获取平均时钟；
3. 接收机以平均时钟为基础划分捕获搜索区域，大动态场景应用中，区域边界可设置重叠；
4. 接收机按划分给自己的搜索区域进行捕获运算；
5. 成功捕获到信号的接收机通过网络广播该信号的相位和多普勒，让其它接收机也立刻捕获上该信号；
6. 任何一个接收机成功定位后，网络内的所有接收机可共享星历及更新本地时钟。
该技术至少从3个层面上改善了传统接收机的直捕性能。1. 同等运算能力的N个接收机并行运算，最长捕获时间接近单个接收机的1/N；2. 通过联网协商平均时钟可减少个体误差过大的影响；3. 任何一个接收机捕获到信号，则其它接收机都可通过网络共享。 
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施的技术方案，下面将对实施例描述中的所需要使用的附图做简单的介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动力的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 
图1为1个接收机搜索到卫星信号需要58次运算的时间示意图； 
    图2为4个接收机只需要3次运算的时间示意图。
具体实施方式
本发明阐述的技术主要涵盖多个接收机通过专用网络进行分布式并行计算的概念，并不限制接收机的计算能力、容量、物理联接媒介、使用场景等具体实施细节。 
一般来说，新设备可直接把该技术集成进来，而现有的接收设备可通过增加模组、改造硬件来实现这个技术；联网方式考虑电磁缄默，可选择有线通讯，例如双绞线或光纤，不考虑隐蔽也可使用红外线收发甚至WiFi。 
捕获卫星之前，N个接收机通过协商获得平均时钟，以此为基准，将卫星码相位/多普勒搜索区域分割成N个部分，并分配给各个接收机进行捕获搜索运算。 
现结合附图1和图2进行说明：如图1所示简化的例子，1个接收机搜索到卫星信号需要58次运算的时间；而图2中的4个接收机只需要3次运算的时间。 
以下举例说明一种具体实施例： 
场景：地质小组总共有4台接收机, 均带有分布式直捕功能。以及一个4口集线器。由于太阳风暴的影响，粗码难以进行捕获和跟踪，需要对精码进行直接捕获。
联接：4台接收机通过双绞线连接到集线器（星型连接），组成接收机网络。接收机根据分布式实时协议进行协商，获得平均时钟。 
捕获：4台接收机按照本机识别号分配一颗卫星的精码搜索区域。理论上，最长搜索时间应为单台接收机的1/4。 
共享：其中一台接收机捕获并跟踪上精码之后，广播此相位多普勒信息给其它三台接收机。至此，网络中的所有接收机都捕获到了这颗卫星。 
上述本发明实施例所述方法适用于中国北斗二代、美国GPS、俄罗斯GLONASS以及欧洲Galineo卫星导航系统的接收机。 
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应包括在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。 

Claims (2)

1.一种北斗二代多接收机分布式信号捕获方法，其特征在于，包括：通过专利协议令多个接收机联成网络，协商本地时间（可剔除偏差明显的时间），并以此为基础对卫星信号搜索区域进行并行运算。
2.如权利要求1所述的北斗二代多接收机分布式信号捕获方法，其特征在于，通过实时网络通信协议恢复、校正网络内的导航接收机或类似设备的本地时钟。
CN201310640494.5A 2013-07-12 2013-12-04 一种北斗二代多接收机分布式信号捕获方法 Pending CN103616704A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310640494.5A CN103616704A (zh) 2013-07-12 2013-12-04 一种北斗二代多接收机分布式信号捕获方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310291238 2013-07-12
CN201310291238.X 2013-07-12
CN201310640494.5A CN103616704A (zh) 2013-07-12 2013-12-04 一种北斗二代多接收机分布式信号捕获方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103616704A true CN103616704A (zh) 2014-03-05

Family

ID=50167408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310640494.5A Pending CN103616704A (zh) 2013-07-12 2013-12-04 一种北斗二代多接收机分布式信号捕获方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103616704A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111537986A (zh) * 2020-05-15 2020-08-14 北京邮电大学 一种信号捕获方法及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000010031A1 (en) * 1998-08-13 2000-02-24 Ericsson Inc. Method for improving signal acquisition in a global positioning system receiver
CN102636795A (zh) * 2012-04-27 2012-08-15 清华大学 一种多接收机网络化无线定位方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000010031A1 (en) * 1998-08-13 2000-02-24 Ericsson Inc. Method for improving signal acquisition in a global positioning system receiver
CN102636795A (zh) * 2012-04-27 2012-08-15 清华大学 一种多接收机网络化无线定位方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
范龙 等: "北斗二代卫星导航系统定位精度分析方法研究", 《海洋测绘》, vol. 29, no. 1, 31 January 2009 (2009-01-31), pages 25 - 27 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111537986A (zh) * 2020-05-15 2020-08-14 北京邮电大学 一种信号捕获方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103954977B (zh) 一种gnss欺骗干扰感知方法和系统
CN103760575A (zh) 一种抗干扰北斗卫星导航接收机板卡及其接收机终端
CN102183771B (zh) 基于多核处理器的多模gnss软件接收机的实现方法
CN102176037B (zh) 一种同频多系统导航信号接收处理方法
CN102590833B (zh) 一种卫星导航接收机多通道联合捕获方法
KR101635632B1 (ko) 데이터 전송 방법, 장치, 및 시스템
CN110058271A (zh) 一种卫星信号的捕获跟踪方法、装置及卫星信号接收机
CN111830541A (zh) 一种卫星导航接收板卡、装置和系统
CN107479083A (zh) 基于卫星导航的转动物体运动速度测量方法以及系统
CN103605141A (zh) 一种用于gnss码的快速捕获方法
CN102426367B (zh) 可调载波多普勒频率搜索范围的卫星导航信号捕获方法
CN109581436A (zh) 相邻频点导航信号联合接收机和接收方法
CN103616704A (zh) 一种北斗二代多接收机分布式信号捕获方法
CN201716419U (zh) 机载多普勒/延迟映射接收机
CN107037457A (zh) 一种基于Inmarsat系统的星基增强接收机
CN212694060U (zh) 一种卫星导航接收板卡、装置和系统
CN103269237B (zh) 一种扩频码同步发送方法及装置
CN109143284A (zh) 一种嵌入式北斗gps定位系统及定位方法
CN105116421A (zh) 一种基于云服务的卫星导航接收机
CN107219540A (zh) 一种北斗卫星导航系统选星定位设备
CN107515411A (zh) 一种北斗导航星座优选设备及方法
CN106772469B (zh) 一种扩频通信中具备高适应能力的捕获系统
CN211880398U (zh) 一种多星源卫星数据终端
CN105044742A (zh) 可同时接收伪卫星与卫星信号的基带处理单元及其方法
CN205562813U (zh) 一种基于北斗中频信号采集的卫星导航信号测试系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140305