CN108107454A - 一种惯性信息辅助卫星深组合环路 - Google Patents
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Abstract
本发明卫星导航接收机设计领域，具体公开了一种惯性信息辅助卫星深组合环路，它包括惯性信息辅助跟踪环路和惯性信息判别跟踪环路，所述惯性信息辅助跟踪环路包括与惯性信息判别跟踪环路输出端连接的辅助信息异常判别模块，惯性加速度辅助模块、环路最优带宽计算模块、等效载噪比计算模块、干信比估计模块和环路PIT调整模块，还包括相关器，以及该相关器的输出端连接的三路环路。考虑惯性信息与卫星导航信息的充分融合，实现了卫星接收机的可靠设计和参数最优设计，算法应用简单，无复杂或运算量巨大的算式，实时性和运算量方面都可保证在DSP或FPGA硬件平台上的算法编程实现，即易于工程实现。
Description
技术领域
本发明属于卫星导航接收机设计领域，具体涉及一种惯性辅助信息提升卫星导航接收机性能的惯性信息辅助卫星深组合环路。
背景技术
惯性导航系统已成为航空、航天、航海、陆地导航及大地测量等领域不可缺少的重要组成部分，具有自主、隐蔽性强、全天候、抗干扰、输出信息量大、输出信息实时性强等突出优点，但其缺点是精度会随时间增长而降低。卫星导航系统(GPS、GLONASS、北斗等)是一种全天候、实时、高精度导航定位系统，为用户提供位置、速度、时间信息，已在军事领域和民用领域得到了广泛应用。卫星导航是一种被动导航方式，完全依赖卫星信号的可用性，但是由于卫星信号易受干扰，以及载体高动态为信号处理带来的困难，都限制了卫星导航系统的应用。
惯性导航系统和卫星导航系统具有很强的互补性，将两者组合不仅可以充分发挥各自的优势，而且随着组合程度的加深，惯性/卫星组合系统的总体性能要远远优于各独立系统。利用卫星导航系统的长期稳定性与适中精度，来弥补惯性导航系统的误差随时间传播或增大的缺点，同时再利用惯性导航系统的短期高精度来弥补卫星导航接收机在受干扰时误差增大或遮挡时丢失信号等的缺点，提高卫星导航的动态性能和抗干扰能力和卫星的重新捕获能力，从而实现完整的高精度、高可靠性、高稳定性、高适用性、持续全天候的导航，广泛应用于海、陆、空、天各领域，包括导弹、飞机、轮船、车辆、机器人等的导航。目前松散、紧密这两种组合模式应用较为广泛，这两种组合模式以卫星导航信息辅助惯性导航为主。而惯性信息辅助卫星导航可以实现卫星接收机高动态、抗干扰性能的提升，惯性信息与卫星导航信息的融合处理是高可靠、高稳定惯性/卫星组合导航系统设计的关键。
发明内容
本发明的目的是提供一种惯性信息辅助卫星深组合环路，其能够提升卫星接收机高动态信号跟踪性能和抗干扰能力。
本发明的技术方案如下：
一种惯性信息判别跟踪环路，该环路包括相关器、FLL鉴别器、FLL滤波器A、载波NCO，还包括DLL鉴别器、DLL滤波器、码NCO；所述的相关器的自输出端到输入端分别连接两路环路，一条环路上依次为上述的DLL鉴别器、DLL滤波器、码NCO，另一条环路依次为上述的FLL鉴别器A、FLL滤波器、载波NCO；FLL滤波器A的输出端作为该惯性信息判别跟踪环路的输出端。
在上述惯性信息判别跟踪环路中，所述的FLL鉴别器输出的环路频率误差efk由下式确定
其中，Ips(k)、Qps(k)分别为k时刻即时支路同相、正交相关值；T＝1ms，为预检测积分时间。
在上述惯性信息判别跟踪环路中，所述的FLL滤波器A的输入信号为efk，输出信号为fo，fo用于控制载波NCO。
在上述惯性信息判别跟踪环路中，所述的DLL鉴别器输出的码相位误差eck由下式确定
其中，Ies(k)、Qes(k)分别为k时刻超前支路同相、正交相关值；Ils(k)、Qls(k)分别为k时刻滞后支路同相、正交相关值。
在上述惯性信息判别跟踪环路中，所述的DLL滤波器的输入信号为eck，输出信号为fp，fp用于控制载波NCO。
在上述惯性信息判别跟踪环路中，所述的码NCO即为码数控振荡器，用来完成伪随机码的产生。
一种惯性信息辅助卫星深组合环路，它包括惯性信息辅助跟踪环路和惯性信息判别跟踪环路，所述惯性信息辅助跟踪环路包括与惯性信息判别跟踪环路输出端连接的辅助信息异常判别模块，惯性加速度辅助模块、环路最优带宽计算模块、等效载噪比计算模块、干信比估计模块和环路PIT调整模块，还包括相关器，以及该相关器的输出端连接的三路环路；
第一条环路上包括与相关器输出端依次连接的DLL滤波器、DLL鉴别器、码NCO，其中码NCO的输出端连接相关器的输入端；
第二条环路上包括与相关器输出端依次连接的FLL鉴别器B、FLL滤波器、环路选择切换模块和载波NCO，其中载波NCO的输出端连接相关器的输入端，环路选择切换模块的输出端还连接第一条环路中的码NCO的输入端；
第三条环路上包括PLL鉴别器、PLL滤波器、辅助信息异常判别模块、环路选择切换模块和载波NCO，其中环路选择切换模块和载波NCO也被包含在第二条环路中。
在上述惯性信息辅助卫星深组合环路中：所述的环路选择切换模块包括两种环路选择切换流程：
1)对卫星信号首次捕获后，采用锁频环；
2)判断锁频环锁频值，锁频值≤thra则判断环路失锁，重新捕获信号；锁频值>thra继续判断锁频值>thrb，则切换到锁相环；锁频值≤thrb继续工作在锁频环状态。锁频值计算公式如下
3)锁相环在工作过程实时判断锁相值，如果锁相值≤thrc则判断环路失锁，重新捕获信号；如果锁相值>thrc，则继续工作在锁相环状态。锁相值计算公式如下
在上述惯性信息辅助卫星深组合环路中：环路最优带宽计算模块采用下述步骤确定环路最优带宽：
1)计算平均视距加速度
其中，N是统计次数，epk是鉴别器输出，BLF是锁相环带宽，P是比例系数；
2)根据环路平均视距加速度计算环路带宽
3)根据预检测积分时间和等效载噪比，确定散环路热噪声引起的相位抖动δ
4)重新计算环路带宽，确定环路带宽修正值B'np
5)重复步骤2)、3)、4)，直到满足下列条件：
|Bnp-B'np|＜0.1Hz。
在上述惯性信息辅助卫星深组合环路中：所述的辅助信息异常判断模块的加速度数据异常判决条件是
Δf＞thrf
其中，fi为数字下变频后的中频频率，thrf为判决门限。
本发明的显著效果如下：
设计了由惯性信息判别跟踪环路、惯性信息辅助跟踪环路组合而成的惯性信息辅助卫星深组合环路，是一种可靠的惯性信息辅助下的载波跟踪环路结构形式。卫星信号跟踪同时存在两种载波环路。一种环路是锁频环，实现在接收机开机时对信号的初始跟踪，以及用于信号多普勒频移粗估计；一种环路是惯性信息辅助锁相环，实现对卫星信号的高精度跟踪，环路观测量用于卫星接收机定位、测速，是接收机主要的工作环路；两种环路可以依据条件进行切换，实现接收机对于信号的不间断稳定跟踪，确保接收机工作连续可靠。
本发明的优点是稳健的、最优的惯性信息辅助下的载波跟踪环路参数调节算法。对于惯性信息辅助的锁相环，在环路残余动态估算、信号载噪比估算、外部干扰信号功率统计的基础上，以环路跟踪误差最小原则计算环路最优带宽，并通过延迟预检测积分时间提升跟踪灵敏度，满足接收机对于高动态环境、弱信号环境、强干扰环境的应用。
本发明考虑了惯性信息与卫星导航信息的充分融合，实现了卫星接收机的可靠设计和参数最优设计，算法应用简单，无复杂或运算量巨大的算式，实时性和运算量方面都可保证在DSP或FPGA硬件平台上的算法编程实现，即易于工程实现。
附图说明
图1为惯性信息辅助跟踪环路示意图；
图2为二阶环路滤波器示意图；
图3为载波NCO示意图；
图4为码NCO示意图；
图5为相关器示意图；
图6为PLL滤波器示意图；
图7为环路选择切换流程示意图；
图8为环路自适应参数调节流程示意图。
具体实施方式
下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。
惯性信息辅助卫星接收机数据融合处理算法是一种惯性信息辅助下的卫星信号载波跟踪环路设计方法，针对载波环路设计的可靠性以及跟踪性能最优性，主要涉及两方面内容的设计：载波跟踪环路实现结构和环路自适应参数调节算法。
本发明中设计的惯性信息辅助卫星深组合环路由两部分组合而成：惯性信息判别跟踪环路和惯性信息辅助跟踪环路。
惯性信息判别跟踪环路采用二阶锁频环，维持对一颗卫星的跟踪。所跟踪的卫星应是可见卫星中多普勒频率最大的卫星，可在惯性信息辅助跟踪环路对所有可见星跟踪后，将多普勒频移最大的卫星作为惯性信息判别跟踪环路跟踪的卫星。该环路工作的目的是将一颗卫星的多普勒频移作为动态数据采样值，用于和惯导提供的加速度动态数据做比对，以及时判断惯导加速度数据异常情况，防止由于外部辅助数据的异常导致的惯性信息辅助跟踪环路工作不可靠、失锁等问题的发生。
通常惯性信息辅助跟踪环路采用固定参数，如等效环路噪声带宽，采用惯性信息辅助后，载波锁相环可压缩至2Hz以下。此时环路的主要跟踪误差是热噪声和由晶振带来的误差，由于带宽已压缩至很窄，晶振带来的误差将是环路跟踪误差的主要因素。不同批次接收机晶振的不一致性，以及晶振性能稍差的情况，都会导致部分产品可能带宽压缩至不止2Hz以下，出现环路性能恶化的问题。所以惯性信息辅助跟踪环路采用固定参数是有一定风险的。采用环路自适应参数调节算法可有效解决这个问题。同时对于干扰环境下，可根据环境的干扰信号强度，自适应调节环路带宽，以实现最大的干扰抑制能力，而又不会导致环路跟踪失锁。另外，对于预检测积分时间的自适应调节，实现的目的也是一样的。环路自适应参数调节算法具体实施流程如图8所示。
步骤1、建立惯性信息判别跟踪
卫星接收机载波跟踪共有n个信息辅助跟踪环路，每个跟踪通道可以跟踪一颗卫星。每个信息辅助跟踪环路上设计一个惯性信息判别跟踪环路，用于辅助判别惯导输出的辅助信息是否异常，以确保接收机不因外部信息异常导致无法跟踪卫星信号或失锁，接收机无法正常工作。
如图1所示，惯性信息判别跟踪环路包括相关器、FLL鉴别器、FLL滤波器A、载波NCO，还包括DLL鉴别器、DLL滤波器、码NCO，所述的相关器的自输出端到输入端分别连接两路环路，一条环路上依次为上述的DLL鉴别器、DLL滤波器、码NCO，另一条环路依次为上述的FLL鉴别器A、FLL滤波器、载波NCO。
其中FLL滤波器A的输出端作为该惯性信息判别跟踪环路的输出端。
在该环路中，锁频环FLL鉴别器为采用叉积鉴频算法，其输出的环路频率误差efk由下式确定
其中，Ips(k)、Qps(k)分别为k时刻即时支路同相、正交相关值；T＝1ms，为预检测积分时间。
在环路中，锁频环FLL滤波器A的滤波原理如图2所示，其输入信号为efk，输出信号为fo，fo为FLL对卫星信号跟踪得到的载波频率，fo用于控制载波NCO，其中a0＝1.414ω1T，其中，T＝1ms，为预检测积分时间；ω1＝1.6BLF为环路的自然频率，BLF＝10Hz为环路等效噪声的带宽。
在该环路中，延迟锁定环DLL鉴别器，其输出的码相位误差由下式确定
其中，Ies(k)、Qes(k)分别为k时刻超前支路同相、正交相关值；Ils(k)、Qls(k)分别为k时刻滞后支路同相、正交相关值；
在该环路中，延迟锁定环DLL滤波器，采用图2滤波器形式，输入信号为eck，输出信号为fp，fp为DLL对卫星信号跟踪得到的伪随机码频率，fp用于控制载波NCO。a0＝1.414ω1T，其中，T＝1ms，为预检测积分时间；ω1＝1.6BLF为环路的自然频率，BLF＝2Hz为环路等效噪声的带宽。
在该环路中，载波NCO即为载波数控振荡器，用来完成正弦载波和余弦载波的产生。其实现形式如图3。
其中，MC是频率控制字，调节相位增量MC可让NCO产生频率值为fo的正弦和余弦信号；fc是时钟频率；fo是跟踪环路对卫星信号跟踪得到的载波频率，为FLL滤波器输出值。MC计算公式是
N为相位累加器字长。
在该环路中，码NCO即为码数控振荡器，用来完成伪随机码的产生。其实现形式如图4。
其中，MC是频率控制字，调节相位增量MC可让NCO产生频率值为fo的伪随机码信号；fc是时钟频率；fp是DLL对卫星信号跟踪得到的伪随机码频率，为DLL滤波器输出值。MC计算公式是
N为相位累加器字长。伪随机码发生器为卫星导航系统伪随机码生成功能模块，具体生成算法见各卫星导航系统ICD文件，如GPS系统可参考《Navstar GPSSpace Segment/Navigation User Interfaces》。伪随机码发生器生成三种伪随机码ce、cp、cl，分别为超前码、即时码、滞后码。ce的码相位超前cp为d个码片，cl的码相位滞后cp为d个码片，其中d在0～0.5之间。
在该环路中，相关器如图5所示，其接收码NCO、载波NCO发送的输入信号，并通过积分-清除出来后，产生Ies(k)、Qes(k)、Ips(k)、Qps(k)、Ils(k)、Qls(k)信号。
步骤2、惯性信息辅助跟踪环路
如图2所示，惯性信息辅助跟踪环路包括惯性加速度辅助模块、辅助信息异常判别模块、环路最优带宽计算模块、等效载噪比计算模块、干信比估计模块和环路PIT调整模块，还包括PLL滤波器、PLL鉴别器、FLL滤波器、FLL鉴别器B、DLL滤波器、DLL鉴别器、相关器、码NCO、载波NCO和环路选择切换模块。其中惯性信息判别跟踪环路的输出端连接该辅助信息异常判别模块的输入端。
上述的相关器的输出端连接三路环路：
第一条环路上包括与相关器输出端依次连接的DLL滤波器、DLL鉴别器、码NCO，其中码NCO的输出端连接相关器的输入端；
第二条环路上包括与相关器输出端依次连接的FLL鉴别器B、FLL滤波器、环路选择切换模块和载波NCO，其中载波NCO的输出端连接相关器的输入端，环路选择切换模块的输出端还连接第一条环路中的码NCO的输入端；
第三条环路上包括PLL鉴别器、PLL滤波器、辅助信息异常判别模块、环路选择切换模块和载波NCO，其中环路选择切换模块和载波NCO也被包含在第二条环路中；
如图2所示，辅助信息判别模块与上述惯性信息判别跟踪环路的输出端连接，将判别信息发送至各个辅助跟踪环路中的环路选择切换模块；惯性加速度辅助模块接收惯导系统输出的加速度信息，将其计算转换为卫星与接收机之间的视距加速度后，发送至PLL滤波器。
等效载噪比计算模块分别接收上述环路中相关器输出的信号和干信比估计模块输出的信号，经计算后分别向环路PIT调整模块发送等效载噪比数据和环路最优带宽计算模块发送等效载噪比数据；环路PIT调整模块将预检测积分时间调节控制信号发送至相关器，进行预检测积分时间的调节；环路最优带宽计算模块将环路带宽调节控制信号发送至PLL滤波器，进行载波环路带宽的调节。
二阶锁频环的应用条件是，1)捕获到卫星后，由捕获过渡到跟踪过程首先采用此种环路形式；2)如果惯性信息异常、不可靠时采用此种环路形式。惯性信息辅助二阶锁相环的应用条件是，惯性信息正常、可靠，且二阶锁频环正常锁定，则可过渡到此种环路形式。
采用此种环路结构设计方案的目的是，确保环路对信号跟踪稳定，尤其是在接收机启动首次捕获卫星后，卫星信号失锁重捕后，由于捕获载波频差较大，采用锁频后有利于信号快速稳定跟踪；同时在惯性信息不可靠时，仍可从惯性信息辅助二阶锁相环快速切换回二阶锁频环，该过程不会导致接收机定位终端、不连续问题；而在锁频环稳定跟踪后，则可过渡到惯性信息辅助二阶锁相环形式，采用此种环路形式，一方面锁相环跟踪精度要比锁频环高，另一方面由于惯性加速度信息的辅助可采用较小的带宽，以及加长预检测积分时间，实现在高动态环境下和弱信号环境下对信号的稳定跟踪，同时提升接收机的抗干扰能力。而这些性能的提升不采用惯性信息辅助时很难实现。
在步骤二中的惯性信息辅助跟踪环路中，惯性加速度辅助模块采用下式确定视距加速度
其中，为卫星加速度矢量，为用户加速度矢量。利用卫星星历可计算得到(参考相关卫星导航系统ICD文件)，由惯导提供，c为光速值，f为载波标称频率，如GPS系统为1575.42MHz。
在步骤二中的惯性信息辅助跟踪环路中，锁相环PLL鉴别器采用如下算法确定锁相环相位误差epk
在步骤二中的惯性信息辅助跟踪环路中，锁相环PLL滤波器采用二阶滤波形式，如图6。b0＝1.414ω2，
其中，ω2＝1.6BLF，BLF为等效环路噪声带宽，T＝1ms是环路预检测积分时间(PIT)。BLF可压缩至很窄，如5Hz、4Hz等，具体由自适应调整算法(环路最优带宽计算模块)确定。
在步骤二中的惯性信息辅助跟踪环路中，环路选择切换模块包括两种环路选择切换流程，即锁频环(FLL)与锁相环(PLL)在同一时间只能其中一种工作，如图7所示，具体为：
1)对卫星信号首次捕获后，采用锁频环；
2)判断锁频环锁频值，锁频值≤thra则判断环路失锁，重新捕获信号；锁频值>thra继续判断锁频值>thrb，则切换到锁相环；锁频值≤thrb继续工作在锁频环状态。锁频值计算公式如下
thra可选为0.4，thrb可选为0.8。
3)锁相环在工作过程实时判断锁相值，如果锁相值≤thrc则判断环路失锁，重新捕获信号；如果锁相值>thrc，则继续工作在锁相环状态。锁相值计算公式如下
thrc可选为0.4。
在步骤二中的惯性信息辅助跟踪环路中，辅助信息异常判断模块的加速度数据异常判决条件是，Δf＞thrf，其中是锁频环计算得到的环路跟踪多普勒，其中fi是数字下变频后的中频频率，thrf是判决门限。
如果thrf超过门限，则认为加速度信息异常，二阶锁相环应切换到锁频环形式。thrf可选典型值500Hz。
在步骤二中的惯性信息辅助跟踪环路中，信号干信比估计模块中的干信比J/C是干扰信号与卫星信号功率之比，表征干扰的强度。干扰信号的功率可采用统计计算的方式得到：
J＝∑x2，其中x是经ADC采样的数据，计算单位时间内的信号能量即可得到干扰信号功率。卫星信号功率可采用估算的方式，如天线接收信号功率设定为-130dBm，加上射频链路增益，即为ADC采样数据后的信号功率C。
在步骤二中的惯性信息辅助跟踪环路中，信号载噪比计算模块采用采用窄带宽带功率比方法进行载噪比C/N0的估计，如下式
其中，T为预检测积分时间，一般取1ms；M取值20，K取值50，可用于频率为1Hz的载噪比计算。
在步骤二中的惯性信息辅助跟踪环路中，信号等效载噪比计算模块采用下式确定信号等效载噪比[C/N0]eq
其中，P为调整系数(窄带干扰时为1，宽带干扰时为2)，fc为码速率。
如图8所示，如果等效载噪比小于门限A，则需要重捕信号；如果等效载噪比低于门限B，则需要调节增加预检测积分时间到b。其中，B>A，b>a。一般A可取值30，B取值40，b取值2ms，a取值1ms。
在步骤二中的惯性信息辅助跟踪环路中，环路最优带宽计算模块采用下述步骤确定环路最优带宽
1)计算平均视距加速度
其中，N是统计次数，epk是鉴别器输出，BLF是锁相环带宽，P是比例系数。
当环路工作于惯性信息辅助二阶锁相环时，环路跟踪的大部分动态已经被惯导辅助信息补偿掉了，残余的动态由环路跟踪。残余的动态主要是由惯导辅助数据误差以及延时，时钟引起的偏差导致的。由于环路稳定时鉴相器输出的相位差与载体的视距加速度成正比，利用N次预检测积分时间的数据可统计计算平均视距加速度。
2)根据环路平均视距加速度计算环路带宽
3)根据预检测积分时间和等效载噪比，确定散环路热噪声引起的相位抖动δ
4)重新计算环路带宽，确定环路带宽修正值B'np
5)重复步骤2)、3)、4)，直到满足下列条件：
|Bnp-B'np|＜0.1Hz
在步骤二中的惯性信息辅助跟踪环路中，环路PIT调整模块的调整方法如下：
如图8所示，若等效载噪比低于门限B，则需要调节增加预检测积分时间到b，有助于提升信号跟踪灵敏度，提高接收机抗干扰能力。其中，b可取值2ms，a取值1ms。
卫星接收机共有n个惯性信息辅助跟踪环路(如图1所示)。依据步骤二分别设计除“惯性信息辅助跟踪环路1”(如图1所示)外的其余惯性信息辅助跟踪环路。“惯性信息辅助跟踪环路1”与其余惯性信息辅助跟踪环路的主要区别是缺少惯性辅助信息异常判别处理。“惯性信息辅助跟踪环路1”的惯性信息异常判别信息可直接用于其余惯性信息辅助跟踪环路的环路选择切换处理，其余惯性信息辅助跟踪环路的其它设计与“惯性信息辅助跟踪环路1”相同，包括对于惯导加速度信息的处理等内容。
Claims (10)
1.一种惯性信息判别跟踪环路，其特征在于：该环路包括相关器、FLL鉴别器、FLL滤波器A、载波NCO，还包括DLL鉴别器、DLL滤波器、码NCO；所述的相关器的自输出端到输入端分别连接两路环路，一条环路上依次为上述的DLL鉴别器、DLL滤波器、码NCO，另一条环路依次为上述的FLL鉴别器A、FLL滤波器、载波NCO；FLL滤波器A的输出端作为该惯性信息判别跟踪环路的输出端。
2.如权利要求1所述的惯性信息判别跟踪环路，其特征在于：所述的FLL鉴别器输出的环路频率误差efk由下式确定
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<mo>&rsqb;</mo>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
其中，Ips(k)、Qps(k)分别为k时刻即时支路同相、正交相关值；T＝1ms，为预检测积分时间。
3.如权利要求1所述的惯性信息判别跟踪环路，其特征在于：所述的FLL滤波器A的输入信号为efk，输出信号为fo，fo用于控制载波NCO。
4.如权利要求1所述的惯性信息判别跟踪环路，其特征在于：所述的DLL鉴别器输出的码相位误差eck由下式确定
<mrow>
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<mrow>
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</mrow>
<mo>&rsqb;</mo>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
其中，Ies(k)、Qes(k)分别为k时刻超前支路同相、正交相关值；Ils(k)、Qls(k)分别为k时刻滞后支路同相、正交相关值。
5.如权利要求1所述的惯性信息判别跟踪环路，其特征在于：所述的DLL滤波器的输入信号为eck，输出信号为fp，fp用于控制载波NCO。
6.如权利要求1所述的惯性信息判别跟踪环路，其特征在于：所述的码NCO即为码数控振荡器，用来完成伪随机码的产生。
7.一种惯性信息辅助卫星深组合环路，其特征在于：它包括惯性信息辅助跟踪环路和惯性信息判别跟踪环路，所述惯性信息辅助跟踪环路包括与惯性信息判别跟踪环路输出端连接的辅助信息异常判别模块，惯性加速度辅助模块、环路最优带宽计算模块、等效载噪比计算模块、干信比估计模块和环路PIT调整模块，还包括相关器，以及该相关器的输出端连接的三路环路；
第一条环路上包括与相关器输出端依次连接的DLL滤波器、DLL鉴别器、码NCO，其中码NCO的输出端连接相关器的输入端；
第二条环路上包括与相关器输出端依次连接的FLL鉴别器B、FLL滤波器、环路选择切换模块和载波NCO，其中载波NCO的输出端连接相关器的输入端，环路选择切换模块的输出端还连接第一条环路中的码NCO的输入端；
第三条环路上包括PLL鉴别器、PLL滤波器、辅助信息异常判别模块、环路选择切换模块和载波NCO，其中环路选择切换模块和载波NCO也被包含在第二条环路中。
8.如权利要求7所述的惯性信息辅助卫星深组合环路，其特征在于，所述的环路选择切换模块包括两种环路选择切换流程：
1)对卫星信号首次捕获后，采用锁频环；
2)判断锁频环锁频值，锁频值≤thra则判断环路失锁，重新捕获信号；锁频值>thra继续判断锁频值>thrb，则切换到锁相环；锁频值≤thrb继续工作在锁频环状态。锁频值计算公式如下
<mfrac>
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</mrow>
</mrow>
</mfrac>
3)锁相环在工作过程实时判断锁相值，如果锁相值≤thrc则判断环路失锁，重新捕获信号；如果锁相值>thrc，则继续工作在锁相环状态。锁相值计算公式如下
<mrow>
<mfrac>
<mrow>
<msubsup>
<mi>I</mi>
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</mfrac>
<mo>.</mo>
</mrow>
9.如权利要求7所述的惯性信息辅助卫星深组合环路，其特征在于，环路最优带宽计算模块采用下述步骤确定环路最优带宽：
1)计算平均视距加速度
<mrow>
<mover>
<mi>a</mi>
<mo>&OverBar;</mo>
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<mo>=</mo>
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<mn>1</mn>
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</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
<mo>&rsqb;</mo>
</mrow>
其中，N是统计次数，epk是鉴别器输出，BLF是锁相环带宽，P是比例系数；
2)根据环路平均视距加速度计算环路带宽
<mrow>
<msub>
<mi>B</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
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</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
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<mover>
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</mover>
<mo>/</mo>
<mn>30</mn>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
3)根据预检测积分时间和等效载噪比，确定散环路热噪声引起的相位抖动δ
4)重新计算环路带宽，确定环路带宽修正值B'np
<mrow>
<msubsup>
<mi>B</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>p</mi>
</mrow>
<mo>&prime;</mo>
</msubsup>
<mo>=</mo>
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<mrow>
<mn>0.2809</mn>
<mi>a</mi>
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<mn>3</mn>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>10</mn>
<mo>-</mo>
<mi>&delta;</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
</msqrt>
</mrow>
5)重复步骤2)、3)、4)，直到满足下列条件：
|Bnp-B'np|＜0.1Hz。
10.如权利要求7所述的惯性信息辅助卫星深组合环路，其特征在于：所述的辅助信息异常判断模块的加速度数据异常判决条件是
Δf＞thrf
<mrow>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>f</mi>
<mo>=</mo>
<mi>&Delta;</mi>
<msub>
<mover>
<mi>f</mi>
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<mi>r</mi>
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<mi>f</mi>
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</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>f</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
</mrow>
其中，fi为数字下变频后的中频频率，thrf为判决门限。
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