CN111504304A - 一种用于星载双天线的导航星选择方法 - Google Patents

一种用于星载双天线的导航星选择方法 Download PDF

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李兴国
王鹏程
温凯
黄满义
刘永成
韩俊博
何林飞
李晓飞
贺健
高阳
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Abstract

本发明公开一种用于星载双天线的导航星选择方法，包括以下步骤：a.分别存储两个星载天线接收的导航星状态数据；b.导航星号对比：对比两组导航星状态数据中的导航星号，未同时具备的，删除对应的导航星状态数据；c.信噪比对比：对比相同导航星号的导航星状态数据，保留信噪比高的一组；d.仰角对比：剔除不符合导航星仰角要求的导航星状态数据；e.位置超差对比：剔除定位解算会导致位置超差的导航星状态数据。本发明可完成双天线输入的导航星数据的筛选、判定等操作，剔除不符合要求的导航星，根据卫星的综合性状态完成选星操作，为后面的定位解算提供优质数据，提高卫星的综合定位能力。

Description

一种用于星载双天线的导航星选择方法
技术领域
本发明属于卫星导航定位技术领域，特别涉及一种用于星载双天线的导航星选择方法。
背景技术
未来10年全球将发射7000颗小卫星，卫星按照其应用分为通信卫星、遥感卫星、导航卫星，遥感卫星主要分布在低轨(400-1000km)，主要用于对地观测，遥感卫星在轨运行中，在执行成像任务、对地测控任务、对地数传数据传输任务等操作时，卫星姿态会发生较大变化，常规的单天线卫星导航系统在卫星执行任务过程中将导致卫星的非定位，影响卫星执行任务的可靠性。在卫星上安装双天线，则会获得两组导航星数据，选择哪组数据用作定位解算就显得极为重要。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种用于星载双天线的导航星选择方法，使用多个步骤对导航星状态数据进行筛选，筛选出合适的导航星，保留其导航星状态数据，用作定位解算，提高卫星的定位能力。
本发明采用的技术方案是：一种用于星载双天线的导航星选择方法，包括以下步骤：
a.分别存储两个星载天线接收的导航星状态数据；
b.导航星号对比：对比两组导航星状态数据中的导航星号，未同时具备的，删除对应的导航星状态数据；
c.信噪比对比：对比相同导航星号的导航星状态数据，保留信噪比高的一组；
d.仰角对比：剔除不符合导航星仰角要求的导航星状态数据；
e.位置超差对比：剔除定位解算会导致位置超差的导航星状态数据。
作为优选，所述导航星状态数据包括通道捕获状态数据、通道信噪比数据和通道卫星仰角数据。
作为优选，所述步骤b中，只有一组导航星状态数据具备的导航星号，删除该导航星号对应的导航星状态数据；两组导航星状态数据都具备的导航星号，保留对应的导航星状态数据。
作为优选，所述步骤c中，所述信噪比对比包括：第一步：删除不满足信噪比基准值要求的数据；第二步：将两组数据采用循环累加求均值的策略进行对比，保留均值高的一组数据。
作为优选，所述步骤c的第一步中，只有一组数据不满足信噪比基准值要求时，删除该组数据，保留另一组数据。
工作原理：遥感卫星执行任务过程中将导致姿态的不断变化，将出现天线1有导航信号天线2无信号、天线2有导航信号天线1无信号以及两幅天线均有信号的三种情况。前两种情况相当于单天线，会导致卫星的非定位，在导航星号对比步骤中，将这两种情况排除，只保留两幅天线均有信号的情况。信噪比对比步骤对相同导航星号的两组数据进行信噪比对比，保留信噪比高的一组；其中选用循环累加求均值的策略，可以有效的降低信噪比突然跳动而引起的突变情况，更加接近真值。后续再剔除不符合仰角要求和定位解算会导致位置超差的导航星状态数据。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：本发明可完成双天线输入的导航星数据的筛选、判定操作，剔除不符合要求的导航星，根据卫星的综合性状态完成选星操作，为后面的定位解算提供优质数据，提高卫星的综合定位能力。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
本发明的实施例公开了一种用于星载双天线的导航星选择方法，如图所示，其包括以下步骤：
a.两个星载天线接收的导航星状态数据各存储在一个存储单元内，每个通道存储一颗导航星的状态数据，包括通道捕获状态数据、通道信噪比数据和通道卫星仰角数据，各个存储单元可至少完成12个GPS L1和12个BD2 B1状态的存储，N的值大于等于12；
b.导航星号对比：首先剔除12个通道内没有捕获的通道，然后将捕获的通道按照导航卫星星号的大小顺序进行排序，当两个天线含有相同星号时，两个星号均存储，排序结束后对捕获的总的导航星数进行判定，如果可用星少于4颗，则结束进程，反馈状态信息，如果可用星大于等于4颗，则进行下一步；
c.信噪比对比：第一步：对所有通道进行判定，判定所有通道是否满足设定的基准值，如果满足则进行下一步，如果不满足，则剔除不满足的通道；
第二步：对于两个天线均捕获的通道则采用循环累加求均值的策略进行对比，循环连续存储100个点(可自由配置)的信号比的值，并对100个点的信噪比进行累加并求取均值，最终选取均值高的通道进行下一步，均值低的通道则剔除；
d.仰角对比：剔除不符合导航星仰角要求的导航星状态数据；
e.位置超差对比：置星单元根据前面的计算结果及反馈的结果综合进行置星，将质量好的可用星置于融合定位解算单元。融合定位解算单元通过解算出的卫星位置以及参与定位解算的卫星的伪距进行判定，判定该卫星参与定位解算是否导致位置超差，如果位置超差，将该星号反馈至置星单元，置星单元进行剔除处理。当卫星姿态发生变化时(两个天线均有导航星捕获时)，由于两个天线的相位中心不一致，导致有些导航星参与定位结算时发生位置超差，因此通过融合定位解算单元可完成该导航星的剔除工作。
以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。本发明的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，在本发明的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于星载双天线的导航星选择方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.分别存储两个星载天线接收的导航星状态数据；
b.导航星号对比：对比两组导航星状态数据中的导航星号，未同时具备的，删除对应的导航星状态数据；
c.信噪比对比：对比相同导航星号的导航星状态数据，保留信噪比高的一组；
d.仰角对比：剔除不符合导航星仰角要求的导航星状态数据；
e.位置超差对比：剔除定位解算会导致位置超差的导航星状态数据。
2.如权利要求1所述的用于星载双天线的导航星选择方法，其特征在于：所述导航星状态数据包括通道捕获状态数据、通道信噪比数据和通道卫星仰角数据。
3.如权利要求1所述的用于星载双天线的导航星选择方法，其特征在于：所述步骤b中，只有一组导航星状态数据具备的导航星号，删除该导航星号对应的导航星状态数据；两组导航星状态数据都具备的导航星号，保留对应的导航星状态数据。
4.如权利要求1所述的用于星载双天线的导航星选择方法，其特征在于：所述步骤c中，所述信噪比对比包括：第一步：删除不满足信噪比基准值要求的数据；第二步：将两组数据采用循环累加求均值的策略进行对比，保留均值高的一组数据。
5.如权利要求4所述的用于星载双天线的导航星选择方法，其特征在于：所述步骤c的第一步中，只有一组数据不满足信噪比基准值要求时，删除该组数据，保留另一组数据。
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