CN107589429A - 基于调频数据广播的定位方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于调频数据广播的定位方法，该方法包括：接收通信卫星信号，以及地面定轨监测系统发送的第一电文；根据第一电文，从通信卫星信号中提取标识信号，确定在接收通信卫星信号时接收到标识信号对应的第一时间和共视参考系统对应的位置，并计算通信卫星发射标识信号时通信卫星的位置；根据标识信号、第一时间、共视参考系统对应的位置以及通信卫星的位置生成第二电文，并将第二电文通过调频数据广播发送至用户接收机，使得用户接收机根据接收到的通信卫星信号和第二电文，以及预设差分定位方程，实现定位。本发明还公开了一种基于调频数据广播的定位装置、系统及计算机可读存储介质。本发明能够提升导航定位精度。

Description

基于调频数据广播的定位方法、装置、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及导航定位技术领域，尤其涉及一种基于调频数据广播的定位 方法、装置、系统及计算机可读存储介质。
背景技术
随着以无人驾驶汽车为代表的各类战略新兴产业的蓬勃发展，各应用领 域都对导航定位技术的精度、可用性和顽存性提出了更高要求，远超出当今 GNSS全球导航卫星系统的开放服务能力。易受干扰和遮挡是GNSS导航系统 的固有缺陷，单一GNSS导航信号可用性不能得到保证。针对这样的问题， 现有技术借助机会信号实现导航定位的解决方案，以NAVSOP定位系统为代 表，采用空间中已有的泛在无线电信号完成导航定位，如利用wifi信号、电 视信号、手机GSM信号等，通过网络ID、接收信号强度和频谱分布等等信 号指纹特征与信号指纹数据库进行匹配的方式完成导航定位。
然而，由于上述定位方式不适合辐射源大尺度运动和辐射源覆盖范围达 上千公里的机会信号，如通信卫星信号，且用户接收机定位精度受限于信号 指纹数据库的精度，具有局限性。
因此，迫切需要建立一种新的机会信号定位机制，使其适用于辐射源大 尺度运动和辐射源覆盖范围达上千公里的通信卫星信号，同时保证较高的定 位精度，满足应用需求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于调频数据广播的定位方法、装置、 系统及计算机可读存储介质，旨在解决现有机会信号定位方式不适用于通信 卫星信号，且定位精度具有局限性的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于调频数据广播的定位方法，共视 参考系统采用共生调频数据广播技术，该方法包括：
所述共视参考系统接收通信卫星信号，以及地面定轨监测系统发送的第 一电文，其中，所述第一电文包括特征信息和星历参数；
根据所述第一电文，从所述通信卫星信号中提取标识信号，确定在接收 通信卫星信号时接收到标识信号对应的第一时间和所述共视参考系统对应的 位置，并计算通信卫星发射标识信号时通信卫星的位置；
根据所述标识信号、第一时间、共视参考系统对应的位置以及通信卫星 的位置生成第二电文，并将所述第二电文通过调频数据广播发送至用户接收 机，使得所述用户接收机根据接收到的通信卫星信号和所述第二电文，以及 预设差分定位方程，实现定位。
可选地，所述根据所述第一电文，从所述通信卫星信号中提取标识信号， 确定在接收通信卫星信号时接收到标识信号对应的第一时间和所述共视参考 系统对应的位置，并计算通信卫星发射标识信号时通信卫星的位置的步骤包 括：
判断所述第一电文中的特征信息是同步头信息还是信号层面特征信息；
若所述特征信息为同步头信息，则根据所述同步头信息，从所述通信卫 星信号中提取对应的同步头信息作为标识信号，并确定在接收通信卫星信号 时接收到同步头信息对应的第一时间和所述共视参考系统对应的位置。
可选地，所述判断所述第一电文中的特征信息是同步头信息还是信号层 面特征信息的步骤之后还包括：
若所述特征信息为信号层面特征信息，则从所述通信卫星信号中随机提 取预设长度的信号作为标识信号，并确定在接收通信卫星信号时接收到信号 层面特征信息对应的第一时间和所述共视参考系统对应的位置。
可选地，所述根据所述第一电文，从所述通信卫星信号中提取标识信号， 确定在接收通信卫星信号时接收到标识信号对应的第一时间和所述共视参考 系统对应的位置，并计算通信卫星发射标识信号时通信卫星的位置的步骤还 包括：
根据所述第一电文中的星历参数计算通信卫星发射标识信号时通信卫星 的位置。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于调频数据广播的定位方 法，该方法包括：
地面定轨监测系统接收通信卫星信号，对所述通信卫星信号进行预处理 得到处理结果，根据所述处理结果生成第一电文，并将所述第一电文发送至 共视参考系统；
所述共视参考系统接收通信卫星信号，根据所述第一电文，从所述通信 卫星信号中提取标识信号，确定在接收通信卫星信号时接收到标识信号对应 的第一时间和所述共视参考系统对应的位置，并计算通信卫星发射标识信号 时通信卫星的位置；
所述共视参考系统根据所述标识信号、第一时间、共视参考系统对应的 位置以及通信卫星的位置生成第二电文，并通过调频数据广播发送至用户接 收机，使得所述用户接收机根据接收到的通信卫星信号和所述第二电文，以 及预设差分定位方程，实现定位。
可选地，所述地面定轨监测系统接收通信卫星信号，对所述通信卫星信 号进行预处理得到处理结果，根据所述处理结果生成第一电文，并将所述第 一电文发送至共视参考系统的步骤包括：
所述地面定轨监测系统根据所述通信卫星信号对通信卫星分别进行定轨 得到对应的星历参数，并提取所述通信卫星信号对应的特征信息；
所述地面定轨监测系统根据所述星历参数和特征信息生成第一电文。
可选地，所述地面定轨监测系统根据所述通信卫星信号对通信卫星分别 进行定轨得到对应的星历参数，并提取所述通信卫星信号对应的特征信息的 步骤包括：
所述地面定轨监测系统从所述通信卫星信号中选取样本信号，并从所述 样本信号中提取预设长度的信号作为参考信号；
所述地面定轨监测系统计算所述参考信号与样本信号的相关函数，并判 断所述相关函数是否呈现周期性特征；
若所述相关函数呈现周期性特征，所述地面定轨监测系统则从对应的参 考信号中检测是否存在满足预设条件的同步头信息；
若所述对应的参考信号中存在满足预设条件的同步头信息，所述地面定 轨监测系统则提取所述同步头信息作为特征信息；
若所述对应的参考信号中不存在满足预设条件的同步头信息，所述地面 定轨监测系统则将所述样本信号的层面特征信息作为特征信息，其中，所述 层面特征信息包括频率和波形。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于调频数据广播的定位装 置，所述基于调频数据广播的定位装置包括：存储器、处理器及存储在所述 存储器上并可在所述处理器上运行的基于调频数据广播的定位程序，所述基 于调频数据广播的定位程序被所述处理器执行时实现如上所述的基于调频数 据广播的定位方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述 计算机可读存储介质上存储有基于调频数据广播的定位程序，所述基于调频 数据广播的定位程序被处理器执行时实现如上所述的基于调频数据广播的定 位方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于调频数据广播的定位系 统，所述基于调频数据广播的定位系统包括：地面定轨监测系统、共视参考 系统和基于调频数据广播的定位程序，所述基于调频数据广播的定位程序被 所述地面定轨监测系统和共视参考系统执行时实现如上所述的基于调频数据 广播的定位方法的步骤。
本发明提供一种基于调频数据广播的定位方法，该方法包括：所述共视 参考系统接收通信卫星信号，以及地面定轨监测系统发送的第一电文，其中， 所述第一电文包括特征信息和星历参数；根据所述第一电文，从所述通信卫 星信号中提取标识信号，确定在接收通信卫星信号时接收到标识信号对应的 第一时间和所述共视参考系统对应的位置，并计算通信卫星发射标识信号时 通信卫星的位置；根据所述标识信号、第一时间、共视参考系统对应的位置 以及通信卫星的位置生成第二电文，并将所述第二电文通过调频数据广播发 送至用户接收机，使得所述用户接收机根据接收到的通信卫星信号和所述第 二电文，以及预设差分定位方程，实现定位。通过上述方式，本发明共视参 考系统首先接收通信卫星信号和地面定轨监测系统发送的包括特征信息和星 历参数的第一电文，本发明利用空间中广泛存在的通信卫星信号来实现导航 定位，信号源数量庞大且存在随机性，抗干扰能力强，然后共视参考系统根 据该第一电文，从接收到的通信卫星信号中提取标识信号，确定自身接收通 信卫星信号时接收到标识信号对应的时间和此时自身对应的位置，并计算通 信卫星发出标识信号时的通信卫星对应的位置，进一步将上述标识信号、接 收通信卫星信号时接收到标识信号对应的时间和此时自身对应的位置以及通 信卫星的位置通过调频数据广播发送给用户接收机，本发明中共视参考系统 作为差分基准站，将通信卫星下行信号中的标识信号通过调频数据广播发送 给用户接收机，可以为用户接收机提供良好的时间基准，使得用户接收机通 过差分定位技术进行定位时，定位精度得到提升，满足应用需求。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图；
图2是本发明实施例方案涉及的系统架构示意图；
图3为本发明基于调频数据广播的定位方法第一实施例的流程示意图；
图4为图3中步骤S20的细化流程示意图；
图5为本发明基于调频数据广播的定位方法第二实施例的流程示意图；
图6为图5中步骤S40的细化流程示意图；
图7为图6中地面定轨监测系统提取通信卫星信号对应的特征信息的细化 流程示意图；
图8为提取参考信号的方法示意图；
图9为从当前参考信号的左侧开端调整信号长度的方法示意图；
图10为用户接收机实时更新缓存信号的方法示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步 说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限 定本发明。
本发明实施例的主要解决方案是：所述共视参考系统接收通信卫星信号， 以及地面定轨监测系统发送的第一电文，其中，所述第一电文包括特征信息 和星历参数；根据所述第一电文，从所述通信卫星信号中提取标识信号，确 定在接收通信卫星信号时接收到标识信号对应的第一时间和所述共视参考系 统对应的位置，并计算通信卫星发射标识信号时通信卫星的位置；根据所述 标识信号、第一时间、共视参考系统对应的位置以及通信卫星的位置生成第 二电文，并将所述第二电文通过调频数据广播发送至用户接收机，使得所述 用户接收机根据接收到的通信卫星信号和所述第二电文，以及预设差分定位 方程，实现定位。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构 示意图。
本发明实施例终端是共视参考系统。
如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002， 用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现 这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入 单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口1003还可以包括标准的有线接 口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如 WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器 (non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立 于前述处理器1001的存储装置。
可选地，终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路， 传感器、音频电路、Wi-Fi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感 器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器， 其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感 器可在移动终端移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一 种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静 止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用(比如横 竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、 敲击)等；当然，移动终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红 外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限 定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部 件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系 统、网络通信模块、用户接口模块以及基于调频数据广播的定位程序。
在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服 务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户 端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于调频 数据广播的定位程序，并执行以下操作：
所述共视参考系统接收通信卫星信号，以及地面定轨监测系统发送的第 一电文，其中，所述第一电文包括特征信息和星历参数；
根据所述第一电文，从所述通信卫星信号中提取标识信号，确定在接收 通信卫星信号时接收到标识信号对应的第一时间和所述共视参考系统对应的 位置，并计算通信卫星发射标识信号时通信卫星的位置；
根据所述标识信号、第一时间、共视参考系统对应的位置以及通信卫星 的位置生成第二电文，并将所述第二电文通过调频数据广播发送至用户接收 机，使得所述用户接收机根据接收到的通信卫星信号和所述第二电文，以及 预设差分定位方程，实现定位。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的基于调频数据广 播的定位程序，还执行以下操作：
判断所述第一电文中的特征信息是同步头信息还是信号层面特征信息；
若所述特征信息为同步头信息，则根据所述同步头信息，从所述通信卫 星信号中提取对应的同步头信息作为标识信号，并确定在接收通信卫星信号 时接收到同步头信息对应的第一时间和所述共视参考系统对应的位置。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的基于调频数据广 播的定位程序，还执行以下操作：
若所述特征信息为信号层面特征信息，则从所述通信卫星信号中随机提 取预设长度的信号作为标识信号，并确定在接收通信卫星信号时接收到信号 层面特征信息对应的第一时间和所述共视参考系统对应的位置。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的基于调频数据广 播的定位程序，还执行以下操作：
根据所述第一电文中的星历参数计算通信卫星发射标识信号时通信卫星 的位置。
此外，参照图2，本发明实施例方案涉及的系统架构包括：地面定轨监测 系统和共视参考系统。地面定轨监测系统的硬件结构，可参照上述地面定轨 监测系统的硬件结构，此处不再赘述。
如图2所示，所述地面定轨监测系统和共视参考系统调用基于调频数据 广播的定位程序，并执行以下操作:
地面定轨监测系统接收通信卫星信号，对所述通信卫星信号进行预处理 得到处理结果，根据所述处理结果生成第一电文，并将所述第一电文发送至 共视参考系统；
所述共视参考系统接收通信卫星信号，根据所述第一电文，从所述通信 卫星信号中提取标识信号，确定在接收通信卫星信号时接收到标识信号对应 的第一时间和所述共视参考系统对应的位置，并计算通信卫星发射标识信号 时通信卫星的位置；
所述共视参考系统根据所述标识信号、第一时间、共视参考系统对应的 位置以及通信卫星的位置生成第二电文，并通过调频数据广播发送至用户接 收机，使得所述用户接收机根据接收到的通信卫星信号和所述第二电文，以 及预设差分定位方程，实现定位。
进一步地，所述地面定轨监测系统调用所述基于调频数据广播的定位程 序，还执行以下操作:
所述地面定轨监测系统根据所述通信卫星信号对通信卫星分别进行定轨 得到对应的星历参数，并提取所述通信卫星信号对应的特征信息；
所述地面定轨监测系统根据所述星历参数和特征信息生成第一电文。
进一步地，所述地面定轨监测系统调用所述基于调频数据广播的定位程 序，还执行以下操作:
所述地面定轨监测系统从所述通信卫星信号中选取样本信号，并从所述 样本信号中提取预设长度的信号作为参考信号；
所述地面定轨监测系统计算所述参考信号与样本信号的相关函数，并判 断所述相关函数是否呈现周期性特征；
若所述相关函数呈现周期性特征，所述地面定轨监测系统则从对应的参 考信号中检测是否存在满足预设条件的同步头信息；
若所述对应的参考信号中存在满足预设条件的同步头信息，所述地面定 轨监测系统则提取所述同步头信息作为特征信息；
若所述对应的参考信号中不存在满足预设条件的同步头信息，所述地面 定轨监测系统则将所述样本信号的层面特征信息作为特征信息，其中，所述 层面特征信息包括频率和波形。
参照图3，本发明基于调频数据广播的定位方法第一实施例提供一种基于 调频数据广播的定位方法，所述方法包括：
步骤S10，所述共视参考系统接收通信卫星信号，以及地面定轨监测系统 发送的第一电文，其中，所述第一电文包括特征信息和星历参数；
步骤S20，根据所述第一电文，从所述通信卫星信号中提取标识信号，确 定在接收通信卫星信号时接收到标识信号对应的第一时间和所述共视参考系 统对应的位置，并计算通信卫星发射标识信号时通信卫星的位置；
步骤S30，根据所述标识信号、第一时间、共视参考系统对应的位置以及 通信卫星的位置生成第二电文，并将所述第二电文通过调频数据广播发送至 用户接收机，使得所述用户接收机根据接收到的通信卫星信号和所述第二电 文，以及预设差分定位方程，实现定位。
在本实施例中，以轨道高度比一般通信卫星较低的导航增强卫星作为共 视参考系统，低轨导航增强卫星也可称作低轨差分站卫星，也就是说，本实 施例中，共视参考系统作为差分基准站。以低轨导航增强卫星作为共视参考 系统的优点是，其信号覆盖地面的范围较广。共视参考系统采用共生调频数 据广播技术，即共视参考系统与用户接收机通过共生于模拟调频信号的共生 调频数据广播建立通讯连接。
共生调频数据广播技术的原理如下：在FM频段，可用频谱资源为 88-108MHz，90％以上电台之间的频率间隔不小于300KHz。由于立体声调频 信号实际信号主体在±75KHz以内，因此，±[75，150]KHz的频谱上调频信 号功率非常低，可以对这一段频谱资源再利用。在美国，每一个广播电台被 分配了400KHz的频谱，美国的HDRadio就是利用FM频谱空洞兼容传统FM 信号的同时实现数字音频广播的，我国的CDR(China Digital Radio)数字音 频广播标准与美国的HDRadio类似，而技术方案移植自我国的手机电视标准 CMMB(ChinaMobile Multimedio Broadcasting)。事实上，我国与美国的不 同之处是发射机带宽只有300KHz，因此必须设计不对已有调频广播产生可感 知干扰的一种300KHz兼容以内的数字广播模式，才能最大限度的降低对现有 广播基础设施的改造。为了不对广播电台本身需要发送的内容造成干扰，可 以调频数据广播技术，该技术基于立体声调频信号实际信号主体在±75KHz 以内，而±[75，150]KHz的频谱上调频信号功率非常低这一现象，对这一段 频谱资源进行再利用。本发明并不限于共生调频数据广播技术，还可以利用 其他广播体制，也可以利用3G、4G和5G等移动通信网络。
本实施例中，共视参考系统首先接收通信卫星信号，并接收来自于地面 定轨监测系统的第一电文。通信卫星信号，是指至少四颗通信卫星在一段时 间内发出的连续下行信号。
具体地，共视参考系统与地面定轨监测系统接收通信卫星信号。需要说 明的是，本实施例中共视参考系统、地面定轨监测系统和用户接收机可以接 收相同的通信卫星信号。本实施例中的通信卫星采用了频分多址技术，可以 通过不同的载波频率向共视参考系统、地面定轨监测系统和用户接收机分别 发送相同的信号。
地面定轨监测系统在接收到通信卫星信号后，对各颗通信卫星分别进行 定轨，并将各颗通信卫星对应的轨道用星历表示，得到各颗通信卫星对应的 星历参数，地面定轨监测系统还对通信卫星信号进行特征分析，得到通信卫 星信号对应的特征信息。进一步地，地面定轨监测系统将星历参数和特征信 息生成为特定格式的电文，定义该电文为第一电文。第一电文包括两页连续 内容，为Page0和Page1。其中，Page0表示特征信息，Page0总长20字节； Page1表示星历参数，Page1总长72字节。第一电文的格式如下所示：
Page0
Page1
其中，Preamble表示信号同步头，为预先设置的固定内容，形如 “111000100110”；
Page Num表示当前页数，取值0时表示Page0，取值1时表示Page1；
Satellite ID表示通信卫星识别编号，由地面定轨监测系统确定；
Characteristic Type表示当前通信卫星是否可提取到同步头信息，取值0 表示无同步头信息，取值1表示有同步头信息；
Signal Freq表示通信卫星信号频率；
Modulation Mode表示通信卫星信号调制方式，以字符串形式表示，如 “ASK”、“MSK”、“QPSK”或“BPSK”等；
Sync Header表示通信卫星同步头信息，未获取到同步头时以全0表示；
Parity表示每一比特对应该页电文前面内容每一字节的奇偶校验值。
上述每个参数变量名下的数字表示建议该参数占用的比特数。
本实施例中，第一电文的Page1中的星历参数格式可以以GPS 16星历为 例，各参数含义如表1所示：
表1 GPS卫星采用的16星历参数
在更多的实施中，第一电文的Page1中的星历参数格式还可以以GPS28 星历为例。当星历参数采用其他格式时，可根据具体需求调整Page1内容和 格式。
地面定轨监测系统将包括有星历参数和特征信息的电文发送至共视参考 系统。共视参考系统在接收到第一电文后，根据该第一电文，从通信卫星信 号中提取标识信号，也就是说，通信卫星信号中的某一段符合预设要求的信 号即为标识信号。进一步地，地面定轨监测系统确定在接收通信卫星信号时 接收到标识信号对应的时间和此时共视参考系统的位置，定义该时间为第一 时间，并计算通信卫星发射标识信号时通信卫星的位置。具体地，参照图4， 步骤S20包括：
步骤S21，判断所述第一电文中的特征信息是同步头信息还是信号层面特 征信息；
步骤S22，若所述特征信息为同步头信息，则根据所述同步头信息，从所 述通信卫星信号中提取对应的同步头信息作为标识信号，并确定在接收通信 卫星信号时接收到同步头信息对应的第一时间和所述共视参考系统对应的位 置；
步骤S23，若所述特征信息为信号层面特征信息，则从所述通信卫星信号 中随机提取预设长度的信号作为标识信号，并确定在接收通信卫星信号时接 收到信号层面特征信息对应的第一时间和所述共视参考系统对应的位置。
本实施例中，共视参考系统在接收到地面定轨监测系统的第一电文后， 将第一电文携带的特征信息和星历参数存储于共视参考系统的本地数据库 中。共视参考系统首先判断该第一电文中的特征信息是同步头信息还是信号 层面特征信息。通讯卫星的下行信号中包含周期性出现的同步头，使得通信 卫星的信号具有周期性特征，而信号层面特征信息是指通信卫星下行信号的 频率和波形等。若第一电文中的特征信息为同步头信息，共视参考系统则在 接收到的通信卫星信号中根据本地数据库中的特征信息查找对应的同步头信 息，并进行提取，作为标识信号，进一步确定接收通信卫星信号时接收到该 标识信号的时间和此时共视参考系统的位置，定义该时间为第一时间；若第 一电文中的特征信息为信号层面特征信息，共视参考系统则在接收到的通信 卫星信号中根据本地数据库中的特征信息查找对应的信号层面特征信息，并 进行提取，作为标识信号，进一步确定自身接收通信卫星信号时接收到信号 层面特征信息的时间和此时自身的位置。
本实施例中，步骤S20还包括：
步骤S24，根据所述第一电文中的星历参数计算通信卫星发射标识信号时 通信卫星的位置。
共视参考系统可根据第一电文中对应的星历参数以及预设卫星位置计算 公式计算各颗通信卫星发出标识信号时各颗通信卫星对应的位置。
进一步地，共视参考系统在得到各颗通信卫星对应的标识信号和发出标 识信号时对应的位置，以及自身接收通信卫星信号时接收到标识信号的时间 和位置后，将自身的位置和上述标识信息、通信卫星的位置以及自身接收到 标识信号的时间生成特定格式的电文，定义该电文为第二电文。第二电文包 含三页连续内容，为Page0、Page1和Page2。其中，Page0表示标识信号，总 长11字节；Page1表示通信卫星发射标识信号时刻通信卫星的位置，总长34 字节；Page2表示共视参考卫星接收通信卫星信号时接收到标识信号的时间(第一时间)以及共视参考卫星的位置，总长38字节。第二电文的格式如下 所示：
Page0
Page1
Page2
其中，Sync Header/Random Signal Fragment表示标识信号；
Pos X/Y/Z表示通信卫星发射标识信号时刻的三轴位置坐标；
Vel X/Y/Z表示通信卫星发射标识信号时刻的三轴速度；
Ref Sys ID表示共视参考系统识别编号；
Recv Time表示共视参考系统在接收通信卫星信号时接收到标识信号的 时刻；
Pos X/Y/Z表示共视参考系统在接收通信卫星信号时接收到标识信号刻 的三轴位置坐标；
Vel X/Y/Z表示共视参考系统在接收通信卫星信号时接收到标识信号时刻 的三轴速度。
共视参考系统在生成第二电文后，将该第二电文通过共生调频数据广播 发送至用户接收机，用户接收机在接收到的通信卫星信号中查找是否存在与 第二电文中的标识信号相同的标识信号，若存在，则用户接收机确定其在接 收通信卫星信号时接收到该标识信号的时间，定义该时间为第二时间。
在本实施例中，用户接收机预设有差分定位方程。用户接收机根据第二 电文中的第一时间、通信卫星的位置、共视参考系统的位置和该第二时间， 以及该预设差分定位方程，在向地面定轨监测系统、共视参考系统和用户接 收机发射信号的通信卫星的数量为四颗以上时，即可以解算出自身当前所处 的位置。
其中，预设差分定位方程如下：
其中，表示用户接收机接收通信卫星信号时接收到标识信号的时间， 上标i表示第i颗可见通信卫星；
表示共视参考系统接收通信卫星信号时接收到标识信号的时间；
C表示光速；
Pu表示用户接收机当前位置三轴坐标；
表示通信卫星发射标识信号时刻通信卫星的位置三轴坐标
Pcv表示共视参考系统接收通信卫星信号时接收到标识信号时的位置三轴 坐标；
Δtu表示用户接收机钟差。
从上述可知，Tu、Tcv、和Pcv为已知量，Pu和Δtu为待求的未知量，针对 各颗通信卫星，联立得到方程组：
当通信卫星数量N≥4时，即可采用最小二乘算法求解得到用户接收机当 前位置的三轴位置和钟差在最小均方根误差意义上的最优解，即用户接收机 解算出自身当前的位置，实现导航定位。
本实施例共视参考系统首先接收通信卫星信号和地面定轨监测系统发送 的包括特征信息和星历参数的第一电文，本发明利用空间中广泛存在的通信 卫星信号实现定位，信号源数量庞大且存在随机性，抗干扰能力强，然后共 视参考系统根据该第一电文，从接收到的通信卫星信号中提取标识信号，确 定自身接收通信卫星信号时接收到标识信号对应的时间和此时自身对应的位 置，并计算通信卫星发出标识信号时的通信卫星对应的位置，并进一步将上 述标识信号、自身接收通信卫星信号时接收到标识信号对应的时间和此时自 身对应的位置以及通信卫星发出标识信号时的位置通过调频数据广播发送给 用户接收机，本发明中共视参考系统作为差分基准站，将通信卫星下行信号 中的标识信号通过调频数据广播发送给用户接收机，可以为用户接收机提供 良好的时间基准，使得用户接收机通过差分定位技术进行定位时，定位精度 得到提升，满足应用需求。
进一步的，参照图5，本发明基于调频数据广播的定位方法第二实施例提 供一种基于调频数据广播的定位方法，基于上述实施例，该方法包括：
步骤S40，地面定轨监测系统接收通信卫星信号，对所述通信卫星信号进 行预处理得到处理结果，根据所述处理结果生成第一电文，并将所述第一电 文发送至共视参考系统；
步骤S50，所述共视参考系统接收通信卫星信号，根据所述第一电文，从 所述通信卫星信号中提取标识信号，确定在接收通信卫星信号时接收到标识 信号对应的第一时间和所述共视参考系统对应的位置，并计算通信卫星发射 标识信号时通信卫星的位置；
步骤S60，所述共视参考系统根据所述标识信号、第一时间、共视参考系 统对应的位置以及通信卫星的位置生成第二电文，并通过调频数据广播发送 至用户接收机，使得所述用户接收机根据接收到的通信卫星信号和所述第二 电文，以及预设差分定位方程，实现定位。
本实施例中涉及的系统架构包括地面定轨监测系统和共视参考系统。地 面定轨监测系统可以与共视参考系统进行通讯连接；共视参考系统采用共生 调频数据广播技术，即共视参考系统与用户接收机通过共生于模拟调频信号 的调频数据广播建立连接。共视参考系统、地面定轨监测系统和用户接收机 可以接收相同的通信卫星信号。通信卫星信号，是指至少四颗通信卫星在一 段时间内发出的连续下行信号。
本实施例中，地面定轨监测系统接收通信卫星信号，然后对通信卫星信 号进行预处理，具体地，参照图6，步骤S40包括：
步骤S41，所述地面定轨监测系统根据所述通信卫星信号对通信卫星分别 进行定轨得到对应的星历参数，并提取所述通信卫星信号对应的特征信息；
步骤S42，所述地面定轨监测系统根据所述星历参数和特征信息生成第一 电文。
地面定轨监测系统根据通信卫星的信号对相应的通信卫星进行定轨。对 于未知通信卫星，可采用地基雷达定轨、三角测控定轨等方法完成对非合作 卫星的定轨；若可识别卫星身份，则可直接通过联网等方式获取已有的卫星 两行根数信息完成定轨。地面监测系统在完成定轨后，采用星历表示通信卫 星轨道，得到各颗通信卫星对应的星历参数。该星历参数的具体内容可根据 通信卫星轨道的高度和受地球非球形摄动、大气阻力、日月摄动等摄动场影 响程度来进行针对性调整。比如，对于受各摄动场影响较小的高轨通信卫星， 可采用与GPS相同的16星历参数，其具体内容如第一实施例中的表1所示； 对于受各摄动场影响较大的低轨导航增强卫星，可采用针对低轨卫星的28星 历参数，其具体内容如表2所示：
表2针对低轨卫星的28星历参数
本实施例中，地面定轨检测系统还从接收到的通信信号中提取该信号的 特征信息，具体地，参照图7，地面定轨监测系统提取通信卫星信号对应的特 征信息的步骤包括：
步骤S410，所述地面定轨监测系统从所述信号中选取样本信号，并从所 述样本信号中提取预设长度的信号作为参考信号；
步骤S411，所述地面定轨监测系统计算所述参考信号与样本信号的相关 函数，并判断所述相关函数是否呈现周期性特征；
步骤S412，若所述相关函数呈现周期性特征，所述地面定轨监测系统则 从对应的参考信号中检测是否存在满足预设条件的同步头信息；
步骤S413，若所述对应的参考信号中存在满足预设条件的同步头信息， 则提取所述同步头信息作为所述信号的特征信息；
步骤S414，若所述对应的参考信号中不存在满足预设条件的同步头信息， 所述地面定轨监测系统则将所述样本信号的层面特征信息作为所述信号的特 征信息，其中，所述层面特征信息包括频率和波形。
地面定轨监测系统接收到通信卫星信号后，还从通信卫星信号中提取信 号对应的特征信息。通讯卫星的下行信号中包含周期性出现的同步头，使得 通信卫星的信号具有周期性特征。
地面定轨监测系统从接收到的通信卫星信号中选取一段较长时间的信号 作为样本信号，然后从样本信号的开端起，依次提取若干预设长度为L的信 号作为参考信号，提取参考信号的方法参照图8。
地面定轨监测系统将样本信号和参考信号进行相关(correlation)计算得 到相关函数，并判断该是否呈现周期性特征，若判断该相关函数呈现周期性 特征，地面定轨监测系统则从呈现周期性特征对应的当前参考信号中检测满 足预设条件的同步头信息。
具体地，地面定轨监测系统从当前参考信号的左侧开端开始，以ΔL为单 位逐步调整信号长度，并对应地检测相关函数周期性峰值变化，找到周期性 峰值特征最明显的位置，该位置即为同步头信息的开端位置，从当前参考信 号的左侧开端调整信号长度的方法参照图9。相应的，地面定轨监测系统还从 当前参考信号的右侧开端开始，以ΔL为单位逐步调整信号长度，并对应地检 测相关函数周期性峰值变化，找到周期性峰值特征最明显的位置，该位置即 为同步头信息的结束位置。地面定轨监测系统提取上述开端位置和结束位置 之间的信号作为同步头信息。
作为一种实施方式，若地面定轨监测系统按照上述方式未找到满足预设 条件的同步头信息，则仅将样本信号的层面特征作为特征信息，该层面特征 信息包括信号频率和波形等。
在更多的实施中，若地面定轨监测系统将样本信号和参考信号进行相关(correlation)计算得到相关函数，判断该相关函数未呈现周期性特征时，则 继续从样本信号中提取预设长度为L的参考信号，按照上述方式继续执行相 应的动作。
地面定轨监测系统在得到星历参数和特征信息后，将星历参数和特征信 息生成为特定格式的电文，定义该电文为第一电文。第一电文的格式与第一 实施例中所示的第一电文的格式相同，在此不再赘述。
地面定轨监测系统将该第一电文发送至共视参考系统。共视参考系统在接 收到第一电文后，根据该第一电文，从通信卫星信号中提取标识信号，确定 接收通信卫星信号时接收到标识信号对应的的第一时间和此时共视参考系统 的位置，并计算通信卫星发射标识信号时刻通信卫星的位置。
具体地，共视参考系统在接收到地面定轨监测系统的第一电文后，将第 一电文携带的特征信息和星历参数存储于共视参考系统的本地数据库中。共 视参考系统首先判断该第一电文中的特征信息是同步头信息还是信号层面特 征信息。若第一电文中的特征信息为同步头信息，共视参考系统则在接收到 的通信卫星信号中根据本地数据库中的特征信息查找对应的同步头信息，并 进行提取，作为标识信号，进一步确定自身接收到标识信号的时间和此时共 视参考系统的位置，定义该时间为第一时间；若第一电文中的特征信息为信 号层面特征信息，共视参考系统则在接收到的通信卫星信号中根据本地数据 库中的特征信息查找对应的信号层面特征信息，进行并进行提取，作为标识 信号，进一步确定自身接收通信卫星信号时接收到信号层面特征信息的时间 和此时自身的位置。共视参考系统还可根据第一电文中对应的星历参数以及 预设卫星位置计算公式计算各颗通信卫星发出标识信号时各颗通信卫星对应 的位置。
进一步地，共视参考系统在得到各颗通信卫星对应的标识信号和发出标 识信号时对应的位置，以及自身接收通信卫星信号时接收到标识信号的时间 和位置后，将自身的位置和上述标识信息、发出标识信号时通信卫星的位置 以及自身接收到标识信号的时间生成特定格式的电文，定义该电文为第二电 文。第二电文的格式与第一实施例中所示的第二电文的格式相同，在此不再 赘述。
共视参考系统在生成第二电文后，将该第二电文通过共生调频数据广播 技术发送至用户接收机。用户接收机始终缓存接收到的通信卫星信号，即始 终缓存过去Δt时间内接收到的通信卫星信号，并采用先入先出方式实时进行 更新，如图10所示。Δt是一个预设的缓存信号时长，Δt的值可根据实际情况 进行合理的设置。具体地，当接收信号时间小于或等于Δt时，缓存全部已接 收信号，当接收信号时间大于Δt时，缓存过去Δt时间内接收的信号。
用户接收机根据所述第二电文，判断缓存信号中是否存在与标识信号相同 的标识信号。若存在，用户接收机则确定在接收通信卫星信号时接收到该标 识信号的时间，定义该时间为第二时间。否则，继续对缓存的通信卫星信号 进行更新，并尝试从更新后的缓存信号中提取标识信号，直至提取到标识信 号或提取标识信号的操作超出预设时间阈值。该预设时间阈值可与缓存信号 时长Δt相同。用户接收机从接收到共视参考系统发出的标识信号的时刻开始 计时，若在预设时间阈值内未从缓存的信号中提取到标识信号，即认为操作 超时，用户接收机向所述共视参考系统反馈错误信息。
在用户接收机确定在接收通信卫星信号时接收到标识信号的第二时间 后，用户接收机根据第二电文中的第一时间(共视参考系统在接收通信卫星 信号时接收到标识信号的时间)、通信卫星的位置、共视参考系统的位置和 该第二时间(用户接收机在接收通信卫星信号时接收到标识信号的时间)， 以及预设的差分定位方程，在向地面定轨监测系统、共视参考系统和用户接 收机发射信号的通信卫星的数量为四颗以上时，即可以解算出自身当前所处 的位置。
其中，预设差分定位方程如下：
其中，表示用户接收机在接收通信卫星信号时接收到标识信号的时间， 上标i表示第i颗可见通信卫星；
表示共视参考系统在接收通信卫星信号时接收到卫星特征信号的时 间；
C表示光速；
Pu表示用户接收机当前位置三轴坐标；
表示通信卫星发射标识信号时刻通信卫星的位置三轴坐标
Pcv表示共视参考系统在接收通信卫星信号时接收到标识信号的位置三轴 坐标；
Δtu表示用户接收机钟差。
从上述可知，Tu、Tcv、和Pcv为已知量，Pu和Δtu为待求的未知量，针对 各颗通信卫星，联立得到方程组：
当通信卫星数量N≥4时，即可采用最小二乘算法求解得到用户接收机当 前位置的三轴位置和钟差在最小均方根误差意义上的最优解，即用户接收机 解算出自身当前的位置，实现导航定位。
本实施例地面定轨监测系统根据接收到的各通信卫星的信号对相应的通 信卫星进行定轨得到对应的星历参数，并从信号中提取对应的特征信息，并 将星历参数和特征信息发送至以低轨导航增强卫星为代表的共视参考系统； 共视参考系统根据接收到的星历参数和特征信息，从自身接收到的通信卫星 信号中提取标识信号，确定自身在接收通信卫星信号时接收到标识信号对应 的时间和此时自身对应的位置，并得出各通信卫星发出标识信号时的各通信 卫星对应的位置；共视参考系统将在接收通信卫星信号时接收到标识信号对 应的时间和此时自身对应的位置，以及各通信卫星发出标识信号时刻各通信 卫星对应的位置通过调频数据广播发送至用户接收机，用户接收机通过共视 参考系统发送的内容，确定自身在接收通信卫星信号时接收到标识信号对应 的时间，并结合各通信卫星发出标识信号对应的位置、共视参考系统在接收 通信卫星信号时接收到标识信号对应的位置和时间，采用差分定位方式完成 对自身的导航定位，通过上述方式，本实施例利用空间中广泛存在的通信卫 星信号实现导定位，信号源数量庞大且存在随机性，抗干扰能力强，具有高 可用性；利用通信卫星下行信号中的标识性信号，为用户接收机提供良好的 时间基准，同时，采用以低轨导航增强卫星为代表的共视参考系统作为差分 基准站，能够充分利用低轨导航增强卫星距离地面近、信号穿透性强、覆盖 范围广等优势；而用户接收机采用差分定位技术实现定位，能够提升定位精 度。
此外，本发明实施例还提出一种基于调频数据广播的定位装置，所述基 于调频数据广播的定位装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并 可在所述处理器上运行的基于调频数据广播的定位程序，所述基于调频数据 广播的定位方程序被所述处理器执行时实现如上所述的基于调频数据广播的 定位方法的步骤。
其中，本发明基于调频数据广播的定位装置中存储的基于调频数据广播 的定位程序被处理器执行的具体实施例与上述基于调频数据广播的定位方法 各实施例基本相同，在此不作赘述。
此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质。
本发明计算机可读存储介质上存储有基于调频数据广播的定位方法程 序，所述基于调频数据广播的定位程序被处理器执行时实现如上所述的基于 调频数据广播的定位方法的步骤。
其中，本发明计算机可读存储介质中存储的基于调频数据广播的定位程 序被处理器执行的具体实施例与上述基于调频数据广播的定位方法各实施例 基本相同，在此不作赘述。
此外，本发明实施例还提出一种基于调频数据广播的定位系统，所述基 于调频数据广播的定位系统包括地面定轨监测系统、共视参考系统和基于调 频数据广播的定位程序，所述基于调频数据广播的定位程序被所述地面定轨 监测系统和共视参考系统执行时实现如上所述的基于调频数据广播的定位方 法的步骤。
其中，本发明基于调频数据广播的定位系统存储的基于调频数据广播的 定位程序被所述地面定轨监测系统共视和参考系统执行的具体实施例与上述 基于调频数据广播的定位方法各实施例基本相同，在此不作赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在 涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系 统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括 为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下， 由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物 品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述 实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通 过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的 技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体 现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、 磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机， 服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是 利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间 接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于调频数据广播的定位方法，其特征在于，所述方法应用于共视参考系统，所述共视参考系统采用共生调频数据广播技术，所述方法包括：
所述共视参考系统接收通信卫星信号，以及地面定轨监测系统发送的第一电文，其中，所述第一电文包括特征信息和星历参数；
根据所述第一电文，从所述通信卫星信号中提取标识信号，确定在接收通信卫星信号时接收到标识信号对应的第一时间和所述共视参考系统对应的位置，并计算通信卫星发射标识信号时通信卫星的位置；
根据所述标识信号、第一时间、共视参考系统对应的位置以及通信卫星的位置生成第二电文，并将所述第二电文通过调频数据广播发送至用户接收机，使得所述用户接收机根据接收到的通信卫星信号和所述第二电文，以及预设差分定位方程，实现定位。
2.如权利要求1所述的基于调频数据广播的定位方法，其特征在于，所述根据所述第一电文，从所述通信卫星信号中提取标识信号，确定在接收通信卫星信号时接收到标识信号对应的第一时间和所述共视参考系统对应的位置，并计算通信卫星发射标识信号时通信卫星的位置的步骤包括：
判断所述第一电文中的特征信息是同步头信息还是信号层面特征信息；
若所述特征信息为同步头信息，则根据所述同步头信息，从所述通信卫星信号中提取对应的同步头信息作为标识信号，并确定在接收通信卫星信号时接收到同步头信息对应的第一时间和所述共视参考系统对应的位置。
3.如权利要求2所述的基于调频数据广播的定位方法，其特征在于，所述判断所述第一电文中的特征信息是同步头信息还是信号层面特征信息的步骤之后还包括：
若所述特征信息为信号层面特征信息，则从所述通信卫星信号中随机提取预设长度的信号作为标识信号，并确定在接收通信卫星信号时接收到信号层面特征信息对应的第一时间和所述共视参考系统对应的位置。
4.如权利要求1所述的基于调频数据广播的定位方法，其特征在于，所述根据所述第一电文，从所述通信卫星信号中提取标识信号，确定在接收通信卫星信号时接收到标识信号对应的第一时间和所述共视参考系统对应的位置，并计算通信卫星发射标识信号时通信卫星的位置的步骤还包括：
根据所述第一电文中的星历参数计算通信卫星发射标识信号时通信卫星的位置。
5.一种基于调频数据广播的定位方法，其特征在于，所述方法包括：
地面定轨监测系统接收通信卫星信号，对所述通信卫星信号进行预处理得到处理结果，根据所述处理结果生成第一电文，并将所述第一电文发送至共视参考系统；
所述共视参考系统接收通信卫星信号，根据所述第一电文，从所述通信卫星信号中提取标识信号，确定在接收通信卫星信号时接收到标识信号对应的第一时间和所述共视参考系统对应的位置，并计算通信卫星发射标识信号时通信卫星的位置；
所述共视参考系统根据所述标识信号、第一时间、共视参考系统对应的位置以及通信卫星的位置生成第二电文，并通过调频数据广播发送至用户接收机，使得所述用户接收机根据接收到的通信卫星信号和所述第二电文，以及预设差分定位方程，实现定位。
6.如权利要求5所述的基于调频数据广播的定位方法，其特征在于，所述地面定轨监测系统接收通信卫星信号，对所述通信卫星信号进行预处理得到处理结果，根据所述处理结果生成第一电文，并将所述第一电文发送至共视参考系统的步骤包括：
所述地面定轨监测系统根据所述通信卫星信号对通信卫星分别进行定轨得到对应的星历参数，并提取所述通信卫星信号对应的特征信息；
所述地面定轨监测系统根据所述星历参数和特征信息生成第一电文。
7.如权利要求6所述的基于调频数据广播的定位方法，其特征在于，所述地面定轨监测系统根据所述通信卫星信号对通信卫星分别进行定轨得到对应的星历参数，并提取所述通信卫星信号对应的特征信息的步骤包括：
所述地面定轨监测系统从所述通信卫星信号中选取样本信号，并从所述样本信号中提取预设长度的信号作为参考信号；
所述地面定轨监测系统计算所述参考信号与样本信号的相关函数，并判断所述相关函数是否呈现周期性特征；
若所述相关函数呈现周期性特征，所述地面定轨监测系统则从对应的参考信号中检测是否存在满足预设条件的同步头信息；
若所述对应的参考信号中存在满足预设条件的同步头信息，所述地面定轨监测系统则提取所述同步头信息作为特征信息；
若所述对应的参考信号中不存在满足预设条件的同步头信息，所述地面定轨监测系统则将所述样本信号的层面特征信息作为特征信息，其中，所述层面特征信息包括频率和波形。
8.一种基于调频数据广播的定位装置，其特征在于，所述基于调频数据广播的定位装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于调频数据广播的定位程序，所述基于调频数据广播的定位程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的基于调频数据广播的定位方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有基于调频数据广播的定位程序，所述基于调频数据广播的定位程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的基于调频数据广播的定位方法的步骤。
10.一种基于调频数据广播的定位系统，其特征在于，所述基于调频数据广播的定位系统包括：地面定轨监测系统、共视参考系统和基于调频数据广播的定位程序，所述基于调频数据广播的定位程序被所述地面定轨监测系统和共视参考系统执行时实现如权利要求5至7中任一项所述的基于调频数据广播的定位方法的步骤。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108334416A (zh) * 2018-01-08 2018-07-27 千寻位置网络有限公司 针对播发数据的抽样采集自动化验证方法
CN109001763A (zh) * 2018-06-04 2018-12-14 北京未来导航科技有限公司 一种基于低轨星座的导航增强方法及系统
WO2019033754A1 (zh) * 2017-08-14 2019-02-21 深圳思凯微电子有限公司 基于调频数据广播的定位方法、装置、系统及存储介质

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112649828B (zh) * 2020-11-30 2024-03-01 中国科学院国家天文台 倾斜高圆轨道通信卫星的定轨方法、系统及设备
CN116133114A (zh) * 2021-11-12 2023-05-16 中国移动通信有限公司研究院 定位方法、装置、设备及可读存储介质
CN114915537B (zh) * 2022-05-11 2022-12-02 军事科学院系统工程研究院网络信息研究所 卫星通信频轨资源分布式协同监测方法
CN115902967B (zh) * 2022-10-21 2023-10-20 北京跟踪与通信技术研究所 基于低轨导航增强卫星信号的导航定位方法、系统及飞行平台
CN117452436B (zh) * 2023-12-26 2024-03-19 中国科学院国家授时中心 一种gnss拒止情景下l频段的授时方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110115670A1 (en) * 2001-06-06 2011-05-19 Charles Abraham Method and Apparatus for Receiving a Global Positioning System Signal Using a Cellular Acquisition Signal
CN103364758A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 陈曦 一种导航定位方法与系统
CN103543454A (zh) * 2013-09-30 2014-01-29 广东工业大学 一种嵌入在移动通讯网中的卫星定轨系统
CN103983995A (zh) * 2014-04-10 2014-08-13 深圳思凯微电子有限公司 差分定位方法、系统、调频广播发射机、导航信号接收机
CN106443739A (zh) * 2016-09-09 2017-02-22 清华大学 辅助增强导航方法及设备

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5311194A (en) * 1992-09-15 1994-05-10 Navsys Corporation GPS precision approach and landing system for aircraft
US6882314B2 (en) * 2000-01-24 2005-04-19 Novariant, Inc. Carrier-based differential-position determination using multi-frequency pseudolites
CN103529459A (zh) * 2012-07-05 2014-01-22 上海映慧电子科技有限公司 一种采用单频gps和glonass组合精准定位的方法及其系统
CN104570024A (zh) * 2014-12-22 2015-04-29 中国科学院国家授时中心 北斗天基高精度实时定位方法
CN105071914B (zh) * 2015-07-27 2018-02-02 深圳思凯微电子有限公司 基于数字调频广播的时钟同步方法和调频广播接收机
CN106970399B (zh) * 2017-02-22 2020-01-21 清华大学 基于调频数据广播的导航方法、终端、信息处理中心和导航接收机
CN107589429B (zh) * 2017-08-14 2020-05-01 深圳思凯微电子有限公司 基于调频数据广播的定位方法、装置、系统及存储介质

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110115670A1 (en) * 2001-06-06 2011-05-19 Charles Abraham Method and Apparatus for Receiving a Global Positioning System Signal Using a Cellular Acquisition Signal
CN103364758A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 陈曦 一种导航定位方法与系统
CN103543454A (zh) * 2013-09-30 2014-01-29 广东工业大学 一种嵌入在移动通讯网中的卫星定轨系统
CN103983995A (zh) * 2014-04-10 2014-08-13 深圳思凯微电子有限公司 差分定位方法、系统、调频广播发射机、导航信号接收机
CN106443739A (zh) * 2016-09-09 2017-02-22 清华大学 辅助增强导航方法及设备

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019033754A1 (zh) * 2017-08-14 2019-02-21 深圳思凯微电子有限公司 基于调频数据广播的定位方法、装置、系统及存储介质
CN108334416A (zh) * 2018-01-08 2018-07-27 千寻位置网络有限公司 针对播发数据的抽样采集自动化验证方法
CN108334416B (zh) * 2018-01-08 2021-05-04 千寻位置网络有限公司 针对播发数据的抽样采集自动化验证方法
CN109001763A (zh) * 2018-06-04 2018-12-14 北京未来导航科技有限公司 一种基于低轨星座的导航增强方法及系统
CN109001763B (zh) * 2018-06-04 2020-06-30 北京未来导航科技有限公司 一种基于低轨星座的导航增强方法及系统

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