CN116299603A - 应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法和装置。其中，该应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法包括：根据时频基准信息确定所述地面站向目标飞行器发射上行的导航调制信号；确定所述导航调制信号被所述目标飞行器转发下行至地面站的下行发射时刻；以及根据所述下行发射时刻获取所述地面站的导航上行伪距修正量。因此，能够将导航上行伪距、导航地面原子钟以及卫星/飞行器星历三者有机融合，精确实现地基转发到空基直发的有效转换。
Description
技术领域
本公开涉及卫星导航技术领域或者飞行器转发导航技术领域，尤其涉及一种应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法和装置。
背景技术
现有的卫星导航系统中，基本都是采用直播式导航方式，原子钟位于导航星上，导航信号从卫星上发射，卫星作为球面的球心，地面接收机接收得到的伪距作为球半径，通过定位解算方程组的构建，解算出地面坐标的方式来完成导航定位。直播式导航方式导航电文中的参数预报模型注入时间间隔较长，需要参数的预报精度较高，此外要求星载原子钟的精度也较高，且不易维护，针对直播导航的建设成本及导航精度问题，转发式导航可以很好的弥补。
转发式导航把原子钟放在地面站，利用空间的通信卫星/飞行器作为转发载体，在构建导航定位解算方程时，将地面接收机的三维坐标作为未知参数与空间卫星的坐标构成星地空间距作为方程的左边，将接收机收到的到达时间差的伪距作为方程等式右边，但是星地空间距是卫星到接收机的距离，而接收机获得的伪距却是从地面地面站发出，由地面导航上行和卫星下行距离之和，星地空间距和伪距之间存在一个地面上行到卫星转发下行发射时刻的时延差，由于卫星是动态的，并且无法获得导航信号离开卫星的时间，这就给实现地基转发到空基直发的有效转换带来困难。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为解决现有技术中尚无法有效实现地基转发到空基直发的有效转换而造成的导航精度较差等技术问题至少之一，本公开提供了一种应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法和装置。
(二)技术方案
本公开提供了一种应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法，其中，包括：根据时频基准信息确定该地面站向目标飞行器发射上行的导航调制信号；确定该导航调制信号被该目标飞行器转发下行至地面站的下行发射时刻；以及根据该下行发射时刻获取该地面站的导航上行伪距修正量。
根据本公开的实施例，在该根据时频基准信息确定该地面站向目标飞行器上行发射的导航调制信号之前，还包括：通过导航共视建立该地面站与该目标飞行器之间的站间时间同步；响应于该站间时间同步，生成该时频基准信息，其中，该时频基准信息包括该导航调制信号的基准频率信号和秒脉冲信号。
根据本公开的实施例，在该根据时频基准信息确定该地面站向目标飞行器上行发射的导航调制信号中，包括：获取该时频基准信息的秒脉冲信号的秒脉冲时延；基于该秒脉冲时延，预缓存该导航调制信号对应的发射导航电文；通过该发射导航电文对该时频基准信息的基准频率信号进行载波调制，以确定该导航调制信号。
根据本公开的实施例，在通过该发射导航电文对该时频基准信息的基准频率信号进行载波调制，以确定该导航调制信号之前，还包括：基于该时频基准信息生成时码数据和扩频码数据；通过该时码数据和扩频码数据生成基于该基准频率信号的扩频码调制信号。
根据本公开的实施例，在通过该发射导航电文对该时频基准信息的基准频率信号进行载波调制，以确定该导航调制信号中，包括：通过该发射导航电文对应导航电文信道的纠错编码对预设导航电文进行卷积编码处理，生成调制导航电文信息；根据该导航电文信息和该扩频码数据对与该扩频码调制信号进行载波调制，以确定该导航调制信号。
根据本公开的实施例，在该确定该导航调制信号被该目标飞行器转发下行至地面站的下行发射时刻中，包括：基于该地面站接收该目标飞行器转发下行的该导航调制信号的下行接收时刻和该地面站接收该目标飞行器转发下行的该导航调制信号的接收链路时延，确定该导航调制信号自目标飞行器转发下行至地面站的下行空间时延；根据该下行空间时延和与该下行发射时刻对应的该飞行器星站位置坐标确定该下行发射时刻。
根据本公开的实施例，在该根据该下行发射时刻获取该地面站的导航上行伪距修正量之前，还包括：通过对该地面站接收该飞行器转发下行的导航调制信号的捕获跟踪，生成与该导航调制信号的扩频码数据相对应的本地扩频码数据；
基于地面站的时频基准信息对应的天内秒时间信息和该本地扩频码数据，获取该地面站在接收该飞行器转发下行的该导航调制信号的下行接收时刻对应的大环伪距时延值。
根据本公开的实施例，在该根据该下行发射时刻获取该地面站的导航上行伪距修正量中，包括：根据该大环伪距时延值、下行接收时刻和下行发射时刻获取该导航上行伪距修正量；或者根据该下行发射时刻对应的飞行器星站位置坐标，获取该导航上行伪距修正量。
根据本公开的实施例，在根据该下行发射时刻对应的飞行器星站位置坐标，获取该导航上行伪距修正量中，包括：检测飞行器转发下行该导航信号至地面站的飞行器发射时延和该地面站发射导航调制信号至目标飞行器的发射链路时延；根据该飞行器发射时延、发射链路时延和该飞行器星站位置坐标，获取该导航上行伪距修正量。
根据本公开的实施例，在根据该下行发射时刻对应的飞行器星站位置坐标，获取该导航上行伪距修正量中，还包括：根据该地面站接收该目标飞行器转发下行的该导航调制信号的接收链路时延和该飞行器星站位置坐标，获取该导航上行伪距修正量。
本公开的另一方面提供了一种应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取装置，其中，包括信号确定模块、时刻确定模块和修正量获取模块。信号确定模块用于根据时频基准信息确定该地面站向目标飞行器发射上行的导航调制信号；时刻确定模块用于确定该导航调制信号被该目标飞行器转发下行至地面站的下行发射时刻；以及修正量获取模块用于根据该下行发射时刻获取该地面站的导航上行伪距修正量。
本公开的另一方面提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器和存储器；存储器用于存储一个或多个程序，其中，当上述一个或多个程序被上述一个或多个处理器执行时，使得上述一个或多个处理器实现本公开实施例的方法。
本公开的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，上述指令在被执行时用于实现本公开实施例的方法。
本公开的另一方面提供了一种计算机程序，上述计算机程序包括计算机可执行指令，上述指令在被执行时用于实现本公开实施例的方法。
(三)有益效果
基于上述技术方案，与现有技术相比，本公开具有以下有益效果：
本公开根据转发式导航的系统特点，地面站通过多发一收或者一发一收的方式获得在准确的接收时刻从地面站上行经过飞行器转发下行的大环伪距，通过迭代求解的方式解算发射时刻与接收时刻期间导航信号转发下行的时刻，将导航上行伪距、导航地面原子钟以及卫星/飞行器星历三者有机融合，精确实现地基转发到空基直发的有效转换，在相关的领域有着十分重要的价值。
附图说明
图1示意性示出了根据本公开实施例的转发式卫星导航系统的导航信号的传递图；
图2A示意性示出了根据本公开实施例的应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法的流程图；
图2B示意性示出了根据本公开实施例的地面站的功能模块组成图；
图3示意性示出了根据本公开实施例的应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取装置的组成图；以及
图4示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的框图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。
并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序或是制造方法上的顺序，这些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把他们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把他们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的代替特征来代替。并且，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。
在转发式导航中，由于卫星是动态的，并且无法获得导航信号离开卫星的时间，所以这个距离时延差需要地面站通过自环的方式实时计算及预报，并且将预报参数注入到导航电文中，由接收机根据导航电文的模型参数进行解算，从而获得由地面站构建的导航上行伪距修正量，实现地基转发到空基直发的有效转换，符合球面交汇定位解算的几何模式，构建出精确的导航定位解算方程组。
本公开实施例提供了一种应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法，针对转发式卫星导航地面上行伪距的计算及预报的问题，利用地面站的自环及卫星星历，通过模型构建及解算，构建导航地面上行伪距修正量解算及其模型预报方案，模型的预报精度小于0.5ns，实现了地基转发到空基直发的有效转换，对于转发式导航系统的精度提升具有决定性的作用，可以较好的丰富转发式导航的内涵。
为解决现有技术中尚无法有效实现地基转发到空基直发的有效转换而造成的导航精度较差等技术问题至少之一，本公开提供了一种应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法和装置。
如图2A所示，本公开提供了一种应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法，其中，包括步骤S201-S203。
在步骤S201中，根据时频基准信息确定该地面站向目标飞行器发射上行的导航调制信号；
在步骤S202中，确定该导航调制信号被该目标飞行器转发下行至地面站的下行发射时刻；以及
在步骤S203中，根据该下行发射时刻获取该地面站的导航上行伪距修正量。
本公开实施例的上述应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法可以基于具有转发式导航功能的飞行器实现，其中该目标飞行器可以是卫星、空间站以及各类空中设备(如飞机、无人机甚至空中汽艇等)。在本公开实施例中，目标飞行器具体能够以具有转发式卫星导航功能的卫星为例对应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法进行说明。
如图1所示，作为导航上行站的地面站110可以将导航信号上行至卫星120，并将卫星120转发下行至地面站110，经地面站110对上述导航信号进行处理之后上行经卫星120转发下行传输至用户接收机130，从而能够实现相应的导航定位功能。进一步需要说明的是，地面站可以有至少一个，卫星等飞行器也可以有至少一个，所对应的用户接收机也应当数量满足至少一个，具体以实现其针对导航上行伪距修正量的获取和修正为准。
时频基准信息为该地面站的时频统一基准模块所产生的与运行时间和信号生成相关的数据信息。导航调制信号为基于上述时频基准信息通过地面站进行转发导航的目标电信号。下行发射时刻为目标飞行器将接收的上行导航调制信号转发下行至地面站时该目标飞行器向地面站发射该导航信号的时刻。导航上行伪距修正量是地面站导航信号调制发射点上行至目标飞行器并经该目标飞行器转发下行时导航信号调制发射点到该目标飞行器转发下行信号输出口的伪距时延，可以用于实现导航上行伪距修正，从而将导航上行伪距、导航地面原子钟以及卫星/飞行器星历三者有机融合，精确实现地基转发到空基直发的有效转换。
如图2B所示，本公开实施例的导航上行伪距修正量的获取方法所应用的地面站一般可以包括时频统一基准模块210、运控和标校模块、导航发射基带230、上变频器240、功率放大器250、天线260、低噪声放大器270、下变频器280和导航接收基带290。导航发射基带230根据时频统一基准模块210产生的1pps秒脉冲信号上升沿进行信号调制与发射的触发执行，其中在信号调制与发射的执行进程中可以通过运控和标校模块220注入导航电文以在发射基带230产生具有导航电文的载波信号，经过上变频器240对L/C/Ku波段导航调制信号的载波信号进行放大变频，经过功率放大器对导航信号进行功率放大处理，通过天线发射到目标飞行器上，天线实时跟踪目标飞行器。其中，发射基带可以实现电信号的AD转换、实现针对导航信号的导航电文调制。
导航调制信号作为地面站上行信号经过目标飞行器转发下行利用同一地面站的同一台天线260进行一对一接收，导航信号经过低噪声放大器270提升信号载噪比，进入下变频器280将L/C/Ku波段导航信号进行下变频处理为140MHz中频数字基带信号，该中频数字基带信号进入导航接收基带290进行伪码环路锁定、载波环路锁定、位同步锁定、帧同步锁定，导航接收基带290解算出地面站接收该导航信号的采集时刻的伪距时延值。其中，导航接收基带290的接收导航下行的导航信号的采集时刻可以由时频统一基准模块210产生1pps秒脉冲信号触发确定。
如图2B所示，导航发射基带230、上变频器240、下变频器280、导航接收基带290、运控及标校模块220的时频信息均可以采用时频统一基准模块210产生，该时频信息可以包括B码、1pps秒脉冲信号和10MHz的基准频率信号。此外，运控及标校模块220的标校子模块可以自动对导航发射基带230-导航接收基带290，导航发射基带230+上变频器240-下变频器280+导航接收基带290的两个信号环路的时延及各设备的时延进行标校处理。
由导航发射基带230、上变频器240、功率放大器250、天线260构成的地面站上行设备可以构成发射链路，具有相应的发射链路时延TU，相应由导航接收基带290、下变频器280、低噪声放大器270、天线260的地面站下行设备可以构成接收链路，具有相应的接收链路时延TD。其中，通过地面站的时延传递设备可以完成对被测的地面站上/下行设备的时延标定测量，时延传递设备的时延值由标准高速信号采集装置进行校准测量并反馈到运控及标校模块220的运控子模块；
进一步地，在导航信号的发射进程中，可以通过开关选择对功放耦合信号和上变频器耦合信号进行选择，将其中一路信号输入L/C/Ku波段小环设备的上变频器，通过开关选择实现对L/C/Ku波段信号选择，将其中一路信号接入小环设备(包括运控及标校模块220的标校子模块和上变频器、发射基带)，设置小环设备接收对应的输入信号，实现对导航信号上行设备(发射基带+上变频器)选择链路时延值(导航信号时延值)实时测量并反馈到运控及标校模块220的运控子模块。
由基准设备(时频统一基准模块210+运控及标校模块220的标校子模块)产生时延测量用140MHz中频基准信号，通过开关选择输入至L/C/Ku波段基准设备上变频器。通过开关选择输入至低噪声放大器耦合口或下变频器，将上述测量用中频基准信号接入接收链路，接收基带设备通过接收基准信号实现对不同接收链路时延值实时测量并反馈到运控及标校模块220的运控子模块。
基于上述地面站配置，可以实现本公开实施例的导航上行伪距修正量的获取方法，从而可以利用该导航上行伪距修正量在功能上实现导航上行伪距修正，精确实现地基转发到空基直发的有效转换，从而获得转发式卫星导航伪距差分修正的效果，从而可以实现高精度导航目的。
如图2A和图2B所示，根据本公开的实施例，在步骤S201该根据时频基准信息确定该地面站向目标飞行器上行发射的导航调制信号之前，还包括：
通过导航共视建立该地面站与该目标飞行器之间的站间时间同步；
响应于该站间时间同步，生成该时频基准信息，其中，该时频基准信息包括该导航调制信号的基准频率信号和秒脉冲信号。
在确定地面站上行发射的导航调制信号之前，首先要建立地面站时频统一基准的方法，具体包括步骤S101-S110。
在步骤S101中，通过地面站的标准时间复现终端设备通过全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，简称GNSS)的导航卫星共视建立地面站原子钟与目标飞行器(如导航卫星)的标准时间系统之间的远程比对链路，该远程比对链路可以用于地面站和卫星站之间的时间同步，即站间时间同步，从而能够让地面站氢原子钟的时间基准和卫星等目标飞行器上的原子钟的时间基准保持一致。
在步骤S102中，地面站的相位微调器输出一个1pps秒脉冲信号与飞行器(如卫星)标准时间复现设备的1pps秒脉冲信号同时输入时频统一基准模块的第一时间间隔计数器进行对比测量，得到1pps秒脉冲的相位测量数据。该相位测量数据为地面站的秒脉冲信号和卫星秒脉冲信号之间的对比时间差，通过对该时间差进行调整，始终保持为零，从而可以确保时间同步。
在步骤S103中，如前述所言，通过导航共视可以建立时间溯源链路，利用时间溯源数据(导航共视产生的一些涉及时间的对应参量)、第一时间间隔计数器测量的相位测量数据及氢原子钟频率驾驭量(原子钟反馈数据，可以用于控制频率和相位最终输出)，计算出修正时间系统(即地面站时频系统)的预报模型参数(如钟差、频差和老化率等)。
在步骤S104中，通过地面站配置原子钟，例如氢原子钟、铷钟、铯钟等，输出B码、1pps及10MHz的时频基准频率信号。其中，10MHZ信号用于作为发射基带产生载波导航信号的基准频率信号，1pps为用于作为发射基带、运控和标校模块、接收基带、上变频器、下变频器等进行触发响应的秒脉冲信号。具体地，本公开实施例的地面站原子钟具体以氢原子钟为例予以说明。
在步骤S105中，10MHz基准频率信号接入时频统一基准的相位微调器，由相位微调器驾驭氢原子钟的1pps(pulse per second，即每秒脉冲数)秒脉冲信号及10MHz基准频率信号。其中，相位微调器可以实现对包括氢原子钟等原子钟的上述信号的相位调制。具体地，相位微调器可以根据钟差实时调整输出基准频率信号的频率和相位，设定1pps秒脉冲信号上升沿为时间同步点，上升沿时间小于1ns(nano-second，即纳秒)。
在步骤S106中，结合时频统一基准模块的第二时间间隔计数器测量相位微调器输出的数据生成调整量(如钟差数据、频差、频率老化率等)，数据生成调整量可以用于调整内部基准频率信号的频率，以及实时调整地面站氢原子钟的时频信号，最终可以控制输出10MHz基准频率信号和1pps秒脉冲信号的频率和相位，使得这两个信号的地面站的系统时间与卫星标准时间保持同步。
在步骤S107中，地面站的时频统一基准模块的频率分配放大器(可以用于对10Mhz基准频率信号进行频率放大)将10Mhz基准频率信号的一路正弦信号分配为多路，输出到地面站的发射基带及频率变化单元(如上变频器)。
在步骤S108中，进一步地，时频统一基准模块的脉冲分配放大器可以将一路脉冲信号分配为多路，输出到地面站的发射基带、接收基带、上变频器及运控运控及标校模块220的标校子模块等。
在步骤S109中，结合GNSS系统授时及氢原子钟得到的地面站的系统时间，以获得一个地面站的一个标准时间，这个标准时间和卫星标准时间保持站间时间同步的状态。
在步骤S110中，上述基准频率信号和秒脉冲信号的两个信号输入具有网络时间协议(Network Time Protocol，简称NTP)的网络时间服务器，从而可以向地面站提供精确时刻的时间信息，获得10MHz的基准频率信号，且该基准频率信号的信号频率输出稳定度同时满足5E-13/s、5E-14/100s和5.88E-15/100000s；此外，1pps秒脉冲信号的输出脉冲宽度满足204.8μs，且上升沿时间小于1ns(nanosecond，即纳秒)。
因此，便可以基于上述时频基准信息实现进一步地导航调制信号的获取，从而能够保证导航调制信号能够满足相应的站间时间同步要求，得到更为精准的导航调制信号。
如图2A和图2B所示，根据本公开的实施例，在步骤S201该根据时频基准信息确定该地面站向目标飞行器上行发射的导航调制信号中，包括：
获取该时频基准信息的秒脉冲信号的秒脉冲时延；
基于该秒脉冲时延，预缓存该导航调制信号对应的发射导航电文；
通过该发射导航电文对该时频基准信息的基准频率信号进行载波调制，以确定该导航调制信号。
在本公开实施例中，可以通过该导航地面站建立多发一收(多个地面站同时发，且用一台地面站的天线来接收)或者一发一收(一个地面站发射且一台地面站天线来接收)的稳定测距链路，包括步骤S201-S203。
其中，地面站可以至少配置4台导航上行系统，每台导航上行系统可以包括发射天线及后端的功率放大器、上变频器、发射基带、地面运控及标校模块的运控子模块。其中，发射基带可以用于实现数字成型滤波处理，且运控及标校模块的运控子模块可以实现导航电文生成及注入处理。
此外，地面站配置1台导航下行系统，该导航下行系统包括接收天线及后端的低噪声放大器、下变频器、多通道(N≥4)的接收基带、地面运控及标校模块的运控子模块、运控及标校模块的运控子模块，以实现对导航电文接收处理。其中，在多发一收的模式下，接收天线需要同时接收多颗卫星下行的导航信号，可以是全向天线也可以是多波束天线(对应多发一收)；在一发一收的模式下，接收天线还可以是抛物面大天线。
在步骤S201中，地面站发射基带、接收基带及运控及标校模块的运控子模块的1pps秒脉冲信号可以由地面系统的原子钟的时频统一基准模块进行提供；
在步骤S202中，运控及标校模块的标校子模块可以测量出原子钟输出到每台发射基带、接收基带及运控及标校模块的运控子模块的1pps秒脉冲时延，该秒脉冲时延为在地面站的原子钟产生1pp秒脉冲信号到各个功能模块的实际物理时延。
在步骤S203中，地面站发射基带可以基于上述秒脉冲时延，提前200ms(millisecond，即毫秒)将需要发射的导航电文预先存储在发射基带的缓冲区，当1pps秒脉冲信号触发时，在秒脉冲的上升沿对导航电文进行调制并载波发送。其中，导航电文可以包括帧头、时间信息、系统状态信息、星历预报模型参数及导航上行伪距预报模型参数。其中，该导航电文可以基于10MHz的基准频率信号进行载波调制。
如图2A和图2B所示，根据本公开的实施例，在通过该发射导航电文对该时频基准信息的基准频率信号进行载波调制，以确定该导航调制信号之前，还包括：
基于该时频基准信息生成时码数据和扩频码数据；
通过该时码数据和扩频码数据生成基于该基准频率信号的扩频码调制信号。
通过导航电文对基准频率信号进行载波调制之前，可以通过地面站发射基带实现导航电文及扩频码调制，以实现导航调制信号发射，包括步骤S301-S306。
在本公开实施例中，地面站发射基带主要可以包括发射数据接口子单元、传输协议子单元、组帧子单元、纠错编码子单元、数据缓存子单元、数据卷积子单元、扩频码产生子单元、信息扩频处理子单元、码速率控制子单元、时钟电路子单元、脉冲成型滤波子单元、信号载波调制单元子单元、时码产生单元和扩频码产生单元；
在步骤S301中，发射基带的时码产生单元由时间信号接收子单元、时间保持子单元和标准时间频率信号产生子单元组成，通过接收时频统一基准模块产生的1pps秒脉冲信号(即时间信号)获取时间信息，利用内时基进行时间保持，可以理解为获取时间的一个时频基准信息。
在步骤S302中，根据上述时频基准信息，通过发射基带的扩频码产生单元产生测量伪距信息的测距码(即扩频码)数据，扩频码数据采用截断非平衡的Gold序列表达，码长为10000，码钟速率为20Mcps，且码时钟经过10000周期后在寄存器实现相位重置为“1”。
其中，Gold码由两个m序列进行模二加运算，其生成过程为
k＝1，2，……10000，保持G1序列生产多项式不变，对G2序列进行相位延迟Di，Di即为相位延迟量，i从1～128，优选出128组截断型Gold码，Gold码组的互相关峰值为-25.03dB，自相关旁瓣为-28.13dB，从而构成上述扩频码数据。
在步骤S303中，发射基带的时码产生单元产生时码数据和发射基带的扩频码产生单元输出扩频码数据，时码数据和扩频码数据可以基于10MHz信号做异或运算，得到发射基带的扩频码调制信号(即扩频码数据的属性信息，如扩频码片的速率)送给信号调制单元。
如图2A和图2B所示，根据本公开的实施例，在通过该发射导航电文对该时频基准信息的基准频率信号进行载波调制，以确定该导航调制信号中，包括：
通过该发射导航电文对应导航电文信道的纠错编码对预设导航电文进行卷积编码处理，生成调制导航电文信息；
根据该导航电文信息和该扩频码数据对与该扩频码调制信号进行载波调制，以确定该导航调制信号。
在本公开实施例中，通过导航电文对基准频率信号进行载波调制中，可以包括步骤S304-S306。
在步骤S304中，在上述时频统一基准的条件下，地面站在发射基带的时钟电路(产生信号频率可为20Mhz)的控制下，保持导航电文比特跳变和伪码码片跳变时刻严格同步，即导航电文Dt和扩频码的信息Ct保持严格时间同步，以用于后文的大环伪距的测距过程。其中，1个bit里有多少片伪码码片，通过时钟电路控制。
在步骤S305中，通过发射基带的导航电文信道的纠错编码对导航电文Dt采取卷积编码处理，生成相应的导航电文信息。其中，卷积编码器(n，k，m)满足码率R＝k/n，且编码器级数m＝s-1，其中s是码约束长度，优选的n＝2，k＝1，m＝7，码约束长度s＝8，生产多项式为(171，133)8。其中，导航电文信息的信息速率进行卷积编码后信息速率变为500bps，一个比特长度变为2ms。
步骤S305，发射基带的载波调制单元对导航电文信息和扩频码数据进行载波调制，其中导航调制信号S(t)包括载波f1、导航电文及扩频码三个分量，数学表达式(1)满足：
S(t)＝A1D(t)C(t)cos[2πf1t+θ1]+A2D(t)C(t)sin[2πf1t+θ1] (1)
其中，A1和A2为频率为f1的载波功率分量；D(t)为导航电文数据比特(相当于导航电文)，优选D(t)的卷积前信息速率为250bps，一个比特的长度为4ms；C(t)为扩频码片的速率，优选c(t)的码片速率为20Mcps，一个码片宽度为50ns，一个码的伪距误差为15m；θ1为导航信号载波频率为f1的相位。其中，可以通过设置A1和A2的功率分量比例可以设置载波调制单元的调制方式BPSK/QPSK，A1和A2的功率分量比例可以为0∶2或者1∶1，设置成0∶2时调制方式为BPSK，设置为1∶1时调制方式为QPSK。
如图2A和图2B所示，根据本公开的实施例，在步骤S202该确定该导航调制信号被该目标飞行器转发下行至地面站的下行发射时刻中，包括：
基于该地面站接收该目标飞行器转发下行的该导航调制信号的下行接收时刻和该地面站接收该目标飞行器转发下行的该导航调制信号的接收链路时延，确定该导航调制信号自目标飞行器转发下行至地面站的下行空间时延；
根据该下行空间时延和与该下行发射时刻对应的该飞行器星站位置坐标确定该下行发射时刻。
在本公开实施例中，获取上行到卫星的导航调制信号经卫星转发下行的卫星发射时刻(即下行发射时刻)，包括步骤S501-S509。
在步骤S501中，地面站通过多发一收或者一发一收之后，可以获得每台天线上经卫星转发下行的大环伪距时延值ρnt(即伪距测量时延值)；
在步骤S502中，运控及标校模块可以测量获得地面站上行设备(包括发射基带、上变频器、功率放大器、天线网络等)的导航调制信号经过上行设备的各个模块处理实现发射的过程中产生的发射链路时延TU。
其中，具体可以通过开关对功放耦合信号和上变频器耦合信号进行选择，将其中一路信号输入L/C/Ku波段的小环设备(包括运控及标校模块的标校子模块和上变频器、发射基带)的上变频器，通过开关选择实现对三个不同频段的L/C/Ku波段信号选择，将其中一路信号(选定频段)接入小环设备，设置小环设备接收对应的输入信号，实现对发射链路时延TU实时测量并反馈到运控及标校模块的运控子模块。
在步骤S503中，运控及标校模块测量获得下行设备(包括接收基带、下变频器、低噪声放大器、天线网络等)的接收的导航信号经过下行设备的各个模块处理实现捕获过程中产生的接收链路时延TD。
其中，具体可以由基准设备(包括时频统一基准模块和运控及标校模块的标校子模块)产生一中频基准信号的测试基准信号，通过开关选择输入至L/C/Ku波段基准信号对应的上变频器，通过开关选择输入至低噪放耦合口或下变频器，将该测试基准信号接入接收链路，接收基带设备通过接收基准信号实现对不同接收链路时延TD的实时测量，并反馈到运控及标校模块的运控子模块。
在步骤S504中，地面站天线的旋转中心坐标(或者相位中心位置坐标)P0可以预先通过天线的机械结构确定。其中，该坐标P0可以理解为与卫星处于同一个坐标系中的地面站的天线的坐标。
在步骤S505中，确定经地面站上行到卫星的导航调制信号被卫星转发下行的下行发射时刻tsj相对应的卫星位置坐标(即卫星星站位置坐标)，通过该卫星星站位置坐标可以建立关于该卫星转发导航调制信号下行发射时刻tsj的函数P(tsj)，从而确定该导航调制信号从卫星下行的下行空间时延，具体该下行空间时延可以表示为：
|P(tsj)-P0|＝c*(trn-TD-Tdion-Tdtrop-tsj) (2)
其中，c为光速，且c＝299792458m/s；trn为地面站伪距接收采集时刻(即下行接收时刻)；TD为下行设备的接收链路时延；P0为地面站天线旋转中心/相位中心位置坐标；P(tsj)为卫星转发下行的下行发射时刻tsj对应卫星的位置坐标；Tdion为导航下行电离层时延值；Tdtrop为导航下行对流层时延值。
在步骤S506中，可以由切比雪夫多项式系数构成卫星的轨道星历数据，该轨道星历数据可以包括一组6阶切比雪夫多项式系数、星历参考时刻、星历数据龄期以及星历更新周期(优选15分钟)等。
通过轨道星历数据的切比雪夫多项式系数可以拟合卫星星站位置坐标如下式：
其中，k为历元，CXi、CYi和CZi为切比雪夫多项式的系数；τk可以表示为：
其中，t0为拟合开始时刻；Δt为拟合时间区间的长度，此例中Δt＝1800s，即有效时长30分钟。
此外，Ti(τ)(TXi(τk)、TYi(τk)和TZi(τk))满足如下公式：
在步骤S507中，地面站的导航信号上行到卫星转发下行的下行发射时刻tsj的卫星星站位置坐标函数P(tsj)可以满足：
其中，CXi、CYi和CZi为切比雪夫多项式的系数；
可以根据公式(4)获得；
和/>
可以根据公式(5)获得。
在步骤S508中，可以利用基于步骤S505的下行空间时延表达式(2)构建函数f(tsj)，且该函数f(tsj)满足：
f(tsj)＝|P(tsj)-P0|-c*(trn-TD-Tdion-Tdtrop-tsj) (7)
在步骤S509中，根据上述公式(7)所定义的函数f(tsj)，进行多次反复迭代，可以求解出地面站在下行接收时刻trn获得的伪距测量值(即大环伪距测量值)对应的导航调制信号上行到卫星转发下行的下行发射时刻tsj，具体该下行发射时刻为：
其中，trn为地面站接收采集大环伪距时刻(即下行接收时刻)；TD为下行设备时延(即接收链路时延)；
为卫星转发下行第w-1次迭代的下行发射时刻，且/>
初始值可以任意取；c为光速，且c＝299792458m/s；P0为地面站天线旋转中心/相位中心位置坐标；
为卫星转发下行发射时刻/>
卫星的位置坐标；Tdion为导航下行电离层时延值；Tdtrop为导航下行对流层时延值。
因此，可以借助于上述公式(8)最终精准确定卫星转发下行的下行发射时刻tsj。
如图2A和图2B所示，根据本公开的实施例，在步骤S203该根据该下行发射时刻获取该地面站的导航上行伪距修正量之前，还包括：
通过对该地面站接收该飞行器转发下行的导航调制信号的捕获跟踪，生成与该导航调制信号的扩频码数据相对应的本地扩频码数据；
基于地面站的时频基准信息对应的天内秒时间信息和该本地扩频码数据，获取该地面站在接收该飞行器转发下行的该导航调制信号的下行接收时刻对应的大环伪距时延值。
为精确获取与导航调制信号被卫星转发下行至地面站的下行发射时刻相对应的导航上行伪距修正量，还需要对地面站接收导航调制信号的采集时刻(即下行接收时刻)的大环伪距时延值进行解算，具体包括步骤S401-S407。
其中，地面站接收基带可以实现信号解调、码速率控制、信息解扩处理、数据缓存、数据反卷积、纠错解码、解帧、传输协议处理等，具备对导航信号及导航电文信息进行多扩频比的宽带扩频解调的能力。
在步骤S401中，地面站天线可以接收卫星转发下行的导航调制信号，该导航调制信号经下行设备的低噪声放大器、下变频器依次处理之后输出为中频基准信号，地面站接收基带收到下变频器输出的中频基准信号后，完成数字下变频和滤波处理，得到零中频基准信号。
在步骤S402中，接收基带的信号捕获子模块可以利用并行码相位和频率搜索实现对零中频基准信号接收的快速捕获。
在步骤S403中，接收基带的跟踪环路子模块可以采用锁频环和锁相环相结合的方式，完成针对零中频基准信号的持续跟踪。
在步骤S404中，地面站的时间由时频统一基准模块提供，其中秒以上的时间可以由NTP(网络时间协议)的网络时间服务器提供，秒以内的时间可以由原子钟提供，两者结合可以获得准确的天内秒时间信息，在每个天内秒时间信息的下行接收时刻trn的整秒时刻(即1pps上升沿)可以进行大环伪距测量时延值采集。
在步骤S405中，基于上述天内秒时间信息，地面站的接收基带可以基于针对接收的零中频基准信号的捕获跟踪，得到与发射扩频码数据相位一致的本地扩频码数据，以确定与发射扩频码数据相对应的导航调制信号的上行发射时刻和下行接收时刻之间的时间差。
其中，由于帧同步解码相位模糊，优选本地扩频码数据的相位由整码片数p和小数码片q构成。进一步地，优选帧头为0xEB90，信息速率为250bps，且帧头0xEB90经卷积编码后，正同步头为0xDAC87D10，反同步头为0x253782EF；接收基带解析出导航电文内容与上述正同步头0xDAC87D10或者反同步头0x253782EF进行比对，比对结果相同时认为帧同步，且帧同步时为第64ms；位同步和帧同步满足之后，地面站接收基带在每一个数据位边沿产生一个判决，记为nBits，每一个nBits间隔2ms，且每隔0.5ms产生一个nPse，当nPse计数到4时，清零并置nBits加1。此时实时动态读出码片延时数，同步至本地码累加器，实现本地码与接收码相位同步。
此时(即导航调制信号的上行发射时刻和下行接收时刻之间的时间差)伪距测量时延值为ρ＝(p+q)/C。其中，C为扩频码速率(Mcps)；p为整数；q为0到1的小数。其中，伪距ρ的单位为ns，优选扩频码速率C＝20Mcps，扩频码长度为10000cps，卷积前信息速率为250bps，卷积后信息速率为500bps。
在步骤S406中，地面站运控及标校模块的运控子模块可以按照UTC时(协调世界时)把每天分为天内秒trn，n＝1，2，……，86400；
在步骤S407中，地面站接收基带将天内秒时间信息定义的下行接收时刻trn和伪距测量时延值ρnt报送给地面站运控及标校模块的运控子模块，从而可以获得地面站在下行接收时刻trn的伪距测量时延值ρnt的数据组合(trn，ρnt)。
因此，本公开实施例的下行设备在对接收的导航调制信号进行下行处理的过程依序具体可以包括数字下变频→低通滤波→锁定伪码捕获→锁定伪码环路→锁定载波环路→环路跟踪→位同步→帧同步→卷积译码→伪距测量时延值提取。
如图2A和图2B所示，根据本公开的实施例，在步骤S203该根据该下行发射时刻获取该地面站的导航上行伪距修正量中，包括：
根据该大环伪距时延值、下行接收时刻和下行发射时刻获取该导航上行伪距修正量；或者
根据该下行发射时刻对应的飞行器星站位置坐标，获取该导航上行伪距修正量。
通过地面站实时解算导航上行伪距时延值(即导航上行伪距修正量，导航上行伪距修正量为地面站发射导航调制信号上行到卫星的大环上行部分的时延值)具体包括三种表述方式。
其中，导航信号上行伪距修正量(上行伪距时延值)的第一种表述为：
ρu＝c*(tsj-(trn-ρnt)) (9)
其中，c为光速，且c＝299792458m/s；trn为地面站伪距采集时刻(即下行接收时刻)；tsj为导航信号上行到卫星转发下行的下行发射时刻；ρnt为地面站在trn时刻采集伪距的大环伪距时延值(即大环伪距测量时延值)。
如图2A和图2B所示，根据本公开的实施例，在根据该下行发射时刻对应的飞行器星站位置坐标，获取该导航上行伪距修正量中，包括：
检测飞行器转发下行该导航信号至地面站的飞行器发射时延和该地面站发射导航调制信号至目标飞行器的发射链路时延；
根据该飞行器发射时延、发射链路时延和该飞行器星站位置坐标，获取该导航上行伪距修正量。
其中，导航信号上行伪距修正量第二种表述为：
其中，c为光速，且c＝299792458m/s；(xsj，ysj，zsj)为导航调制信号上行到卫星转发下行的下行发射时刻tsj对应卫星的卫星星站位置坐标；(x0，y0，z0)为对应下行发射时刻tsj的地面站天线的旋转中心/相位中心坐标P0；TS为卫星的延时值；TU为地面站上行设备的发射链路时延值；Tuion为导航上行电离层时延值；Tutrop为导航上行对流层时延值。
如图2A所示，根据本公开的实施例，在根据该下行发射时刻对应的飞行器星站位置坐标，获取该导航上行伪距修正量中，还包括：
根据该地面站接收该目标飞行器转发下行的该导航调制信号的接收链路时延和该飞行器星站位置坐标，获取该导航上行伪距修正量。
其中，导航信号上行伪距修正量第三种表述为：
其中，ρnt为地面站在trn时刻采集伪距的伪距测量时延值；c为光速，c＝299792458m/s；(xsj，ysj，zsj)为导航信号上行到卫星转发下行的下行发射时刻tsj时卫星的卫星星站位置坐标；(x0，y0，z0)为地面站天线的旋转中心/相位中心坐标P0；TD为地面站下行设备的接收链路时延值；Tdion为导航下行电离层时延值；Tdtrop为导航下行对流层时延值。
通过上述本公开实施例的应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法可以精准获得地面站的上行发射时刻Ti对应的导航信号上行伪距修正量ρui，得到数据组合(Ti，ρui)。进一步可以优选取前20组数据进行线性拟合，拟合模型公式为：
ρui＝a0+a1(Ti-T0)+a2(Ti-T0)2+a3(Ti-T0)3+a4(Ti-T0)4+Δ (12)
其中，ρui是Ti时刻对应的导航上行伪距修正量；Ti是地面站导航调制信号的上行发射时刻；a0、a1、a2、a3和a4是导航上行伪距修正量模型系数；T0是参考历元；Δ是模型差残差。
基于上述公式(12)通过最小二乘法可以求解得到导航上行伪距修正量模型系数a0、a1、a2、a3和a4，将上行发射时刻Ti及系数a0、a1、a2、a3和a4注入到转发式导航电文中为接收机提供上行伪距修正量ρui，根据上行伪距修正量ρui实现地基转发到空基直发的有效转换，从而获得转发式卫星导航伪距差分修正的效果，进一步提高导航定位精度。需要再次强调的是，上述所提及的卫星仅仅是本公开实施例中的目标飞行器的一种，该目标飞行器还可以是任何可以在地球表面上空进行运行的飞行设备，如无人机、战斗机、客机甚至空中汽艇和热气球。
因此，本公开实施例的上述应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法，能够实现导航上行伪距修正，能够很好地应用于导航定位技术领域。其中，基于地面站和通信卫星等目标飞行器实现导航信号转发下行的导航方式，通过时频统一基准对导航综合基带、运控及标校模块的运控子模块的时频信息控制、下行接收时刻trn的对应大环伪距时延ρnt采集测量、迭代求解导航信号转发下行的下行发射时刻tsj，解算导航地面上行伪距时延修正值ρu，将导航上行伪距ρu、导航地面原子钟以及卫星等飞行器星历三者有机融合，精确实现地基转发到空基直发的有效转换，能够极大提升导航定位的优势。
如图3所示，本公开的另一方面提供了一种应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取装置300，其中，包括信号确定模块310、时刻确定模块320和修正量获取模块330。
信号确定模块310用于根据时频基准信息确定该地面站向目标飞行器发射上行的导航调制信号。其中，信号确定模块310可以用于实现如图2A所示流程步骤S201的方法，在此不作赘述。
时刻确定模块320用于确定该导航调制信号被该目标飞行器转发下行至地面站的下行发射时刻。其中，时刻确定模块320可以用于实现如图2A所示流程步骤S202的方法，在此不作赘述。
修正量获取模块330用于根据该下行发射时刻获取该地面站的导航上行伪距修正量。其中，修正量获取模块330可以用于实现如图2A所示流程步骤S203的方法，在此不作赘述。
需要注意的是，图3所示仅为可以应用本公开实施例的应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取装置300的示例，以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容，但并不意味着本公开实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。此外，应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取装置300部分的实施例方式与应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法部分的实施例方式对应类似，并且所达到的技术效果也对应类似，在此不再赘述。
图4示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的框图。
本公开的另一方面提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器和存储器；存储器用于存储一个或多个程序，其中，当上述一个或多个程序被上述一个或多个处理器执行时，使得上述一个或多个处理器实现本公开实施例的方法。
图4示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的框图。图4示出的电子没备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，根据本公开实施例的计算机系统400包括处理器401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器401例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))，等等。处理器401还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器401可以包括用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。
在RAM 403中，存储有系统400操作所需的各种程序和数据。处理器401、ROM402以及RAM 403通过总线404彼此相连。处理器401通过执行ROM 402和/或RAM 403中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除ROM402和RAM403以外的一个或多个存储器中。处理器401也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。
根据本公开的实施例，系统400还可以包括输入/输出(I/O)接口405，输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。系统400还可以包括连接至I/O接口405的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分406；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分407；包括硬盘等的存储部分408；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至I/O接口408。可拆卸介质411，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器410上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分408。
根据本公开的实施例，根据本公开实施例的方法流程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质411被安装。在该计算机程序被处理器401执行时，执行本公开实施例的系统中限定的上述功能。根据本公开的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。
根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。例如，根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM 402和/或RAM 403和/或ROM 402和RAM 403以外的一个或多个存储器。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本公开的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，上述指令在被执行时用于实现本公开实施例的方法。
具体地，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法。
或者，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。
本公开的另一方面提供了一种计算机程序，上述计算机程序包括计算机可执行指令，上述指令在被执行时用于实现本公开实施例应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法。
至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本领域技术人员可以理解，尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。
以上具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法，其中，包括：
根据时频基准信息确定所述地面站向目标飞行器发射上行的导航调制信号；
确定所述导航调制信号被所述目标飞行器转发下行至地面站的下行发射时刻；以及
根据所述下行发射时刻获取所述地面站的导航上行伪距修正量。
2.根据权利要求1方法，其中，在所述根据时频基准信息确定所述地面站向目标飞行器上行发射的导航调制信号之前，还包括：
通过导航共视建立所述地面站与所述目标飞行器之间的站间时间同步；
响应于所述站间时间同步，生成所述时频基准信息，其中，所述时频基准信息包括所述导航调制信号的基准频率信号和秒脉冲信号。
3.根据权利要求2方法，其中，在所述根据时频基准信息确定所述地面站向目标飞行器上行发射的导航调制信号中，包括：
获取所述时频基准信息的秒脉冲信号的秒脉冲时延；
基于所述秒脉冲时延，预缓存所述导航调制信号对应的发射导航电文；
通过所述发射导航电文对所述时频基准信息的基准频率信号进行载波调制，以确定所述导航调制信号。
4.根据权利要求3方法，其中，在通过所述发射导航电文对所述时频基准信息的基准频率信号进行载波调制，以确定所述导航调制信号之前，还包括：
基于所述时频基准信息生成时码数据和扩频码数据；
通过所述时码数据和扩频码数据生成基于所述基准频率信号的扩频码调制信号。
5.根据权利要求4方法，其中，在通过所述发射导航电文对所述时频基准信息的基准频率信号进行载波调制，以确定所述导航调制信号中，包括：
通过所述发射导航电文对应导航电文信道的纠错编码对预设导航电文进行卷积编码处理，生成调制导航电文信息；
根据所述导航电文信息和所述扩频码数据对与所述扩频码调制信号进行载波调制，以确定所述导航调制信号。
6.根据权利要求1方法，其中，在所述确定所述导航调制信号被所述目标飞行器转发下行至地面站的下行发射时刻中，包括：
基于所述地面站接收所述目标飞行器转发下行的所述导航调制信号的下行接收时刻和所述地面站接收所述目标飞行器转发下行的所述导航调制信号的接收链路时延，确定所述导航调制信号自目标飞行器转发下行至地面站的下行空间时延；
根据所述下行空间时延和与所述下行发射时刻对应的所述飞行器星站位置坐标确定所述下行发射时刻。
7.根据权利要求1方法，其中，在所述根据所述下行发射时刻获取所述地面站的导航上行伪距修正量之前，还包括：
通过对所述地面站接收所述飞行器转发下行的导航调制信号的捕获跟踪，生成与所述导航调制信号的扩频码数据相对应的本地扩频码数据；
基于地面站的时频基准信息对应的天内秒时间信息和所述本地扩频码数据，获取所述地面站在接收所述飞行器转发下行的所述导航调制信号的下行接收时刻对应的大环伪距时延值。
8.根据权利要求7方法，其中，在所述根据所述下行发射时刻获取所述地面站的导航上行伪距修正量中，包括：
根据所述大环伪距时延值、下行接收时刻和下行发射时刻获取所述导航上行伪距修正量；或者
根据所述下行发射时刻对应的飞行器星站位置坐标，获取所述导航上行伪距修正量。
9.根据权利要求7方法，其中，在根据所述下行发射时刻对应的飞行器星站位置坐标，获取所述导航上行伪距修正量中，包括：
检测飞行器转发下行所述导航信号至地面站的飞行器发射时延和所述地面站发射导航调制信号至目标飞行器的发射链路时延；
根据所述飞行器发射时延、发射链路时延和所述飞行器星站位置坐标，获取所述导航上行伪距修正量。
10.根据权利要求7方法，其中，在根据所述下行发射时刻对应的飞行器星站位置坐标，获取所述导航上行伪距修正量中，还包括：
根据所述地面站接收所述目标飞行器转发下行的所述导航调制信号的接收链路时延和所述飞行器星站位置坐标，获取所述导航上行伪距修正量。
11.一种应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取装置，其中，包括：
信号确定模块，用于根据时频基准信息确定所述地面站向目标飞行器发射上行的导航调制信号；
时刻确定模块，用于确定所述导航调制信号被所述目标飞行器转发下行至地面站的下行发射时刻；以及
修正量获取模块，用于根据所述下行发射时刻获取所述地面站的导航上行伪距修正量。
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| CN202310118837.5A CN116299603A (zh) | 2023-02-03 | 2023-02-03 | 应用于地面站的导航上行伪距修正量的获取方法和装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2023-02-03 CN CN202310118837.5A patent/CN116299603A/zh active Pending
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