一種導(dǎo)航衛(wèi)星序列篩選方法以及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信和導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)航衛(wèi)星序列篩選方法以及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]采用全球定位系統(tǒng)(Global Posit1ning System, GPS)等進(jìn)行的衛(wèi)星定位計(jì)算中，接收機(jī)例如GPS接收機(jī)的處理過程一般包括捕獲衛(wèi)星、跟蹤衛(wèi)星和解算位置三個(gè)步驟。
[0003]現(xiàn)有的接收機(jī)通常對(duì)捕獲到的全部衛(wèi)星進(jìn)行計(jì)算。但是，有些時(shí)候捕獲的衛(wèi)星的數(shù)量非常多，如果采用捕獲到的全部衛(wèi)星進(jìn)行計(jì)算，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算復(fù)雜度很高，而且會(huì)大量消耗接收機(jī)的能量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供一種導(dǎo)航衛(wèi)星序列篩選方法以及裝置，以解決現(xiàn)有的衛(wèi)星定位技術(shù)方案復(fù)雜度較高以及能耗較高的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明第一方面提供一種導(dǎo)航衛(wèi)星序列篩選方法，包括:
[0006]在連續(xù)定位計(jì)算過程中，記錄每個(gè)數(shù)據(jù)段用于解算位置信息的衛(wèi)星序列；
[0007]將第k個(gè)數(shù)據(jù)段捕獲到的衛(wèi)星序列與第k_l個(gè)數(shù)據(jù)段用于解算位置信息的衛(wèi)星序列進(jìn)行比較，篩選出重復(fù)的衛(wèi)星組成可用衛(wèi)星序列，k為大于I的整數(shù)；
[0008]對(duì)第k段數(shù)據(jù)采用篩選出的可用衛(wèi)星序列解算位置信息。
[0009]本發(fā)明第二方面提供一種導(dǎo)航衛(wèi)星序列篩選裝置，包括:
[0010]記錄模塊，用于在連續(xù)定位計(jì)算過程中，記錄每個(gè)數(shù)據(jù)段用于解算位置信息的衛(wèi)星序列；
[0011]篩選模塊，用于將第k個(gè)數(shù)據(jù)段捕獲到的衛(wèi)星序列與第k-1個(gè)數(shù)據(jù)段用于解算位置信息的衛(wèi)星序列進(jìn)行比較，篩選出重復(fù)的衛(wèi)星組成可用衛(wèi)星序列，k為大于I的整數(shù)；
[0012]計(jì)算模塊，用于對(duì)第k段數(shù)據(jù)采用篩選出的可用衛(wèi)星序列解算位置信息。
[0013]由上可見，本發(fā)明實(shí)施例采用在連續(xù)定位計(jì)算過程中，記錄每個(gè)數(shù)據(jù)段用于解算位置信息的衛(wèi)星序列；將第k個(gè)數(shù)據(jù)段捕獲到的衛(wèi)星序列與第k-Ι個(gè)數(shù)據(jù)段用于解算位置信息的衛(wèi)星序列進(jìn)行比較，篩選出重復(fù)的衛(wèi)星組成可用衛(wèi)星序列，k為大于I的整數(shù)；對(duì)第k段數(shù)據(jù)采用篩選出的可用衛(wèi)星序列解算位置信息技術(shù)方案，取得了以下技術(shù)效果:
[0014]結(jié)合第k-Ι段數(shù)據(jù)用于解算位置信息的衛(wèi)星序列，對(duì)第k端數(shù)據(jù)的可用衛(wèi)星序列進(jìn)行篩選，減少了參與計(jì)算的衛(wèi)星的個(gè)數(shù)，從而可以降低計(jì)算的復(fù)雜度，并且，可以減少接收機(jī)的能耗。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0016]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的導(dǎo)航衛(wèi)星序列篩選方法的示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的導(dǎo)航衛(wèi)星序列篩選裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明實(shí)施例提供一種導(dǎo)航衛(wèi)星序列篩選方法以及裝置，以解決現(xiàn)有的衛(wèi)星定位技術(shù)方案復(fù)雜度較高以及能耗較高的技術(shù)問題。
[0019]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]為了方便理解本發(fā)明，首先介紹本發(fā)明描述中會(huì)引入的幾個(gè)要素。
[0021]GPS 系統(tǒng):
[0022]GPS是Global Posit1ning System (全球定位系統(tǒng))的簡稱。GPS起始于1958年美國軍方的一個(gè)項(xiàng)目，1964年投入使用。20世紀(jì)70年代，美國陸?？杖娐?lián)合研制了新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS。主要目的是為陸?？杖箢I(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，經(jīng)過20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年，全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。GPS的前身是美國軍方研制的一種子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Transit)，1958年研制，1964年正式投入使用。該系統(tǒng)用5到6顆衛(wèi)星組成的星網(wǎng)工作，每天最多繞過地球13次，并且無法給出高度信息，在定位精度方面也不盡如人意。然而，子午儀系統(tǒng)使得研發(fā)部門對(duì)衛(wèi)星定位取得了初步的經(jīng)驗(yàn)，并驗(yàn)證了由衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行定位的可行性，為GPS的研制埋下了鋪墊。由于衛(wèi)星定位顯示出在導(dǎo)航方面的巨大優(yōu)越性及子午儀系統(tǒng)存在對(duì)潛艇和艦船導(dǎo)航方面的巨大缺陷。美國海陸空三軍及民用部門都感到迫切需要一種新的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
[0023]GPS導(dǎo)航系統(tǒng)是以全球24顆定位人造衛(wèi)星為基礎(chǔ)，向全球各地全天候地提供三維位置、三維速度等信息的一種無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。它由三部分構(gòu)成，一是地面控制部分，由主控站、地面天線、監(jiān)測(cè)站及通訊輔助系統(tǒng)組成。二是空間部分，由24顆衛(wèi)星組成，分布在6個(gè)軌道平面。三是用戶裝置部分，由GPS接收機(jī)和衛(wèi)星天線組成。民用的定位精度可達(dá)10米內(nèi)。
[0024]GPS系統(tǒng)組成:
[0025]空間部分:GPS的空間部分是由24顆衛(wèi)星組成(21顆工作衛(wèi)星；3顆備用衛(wèi)星)，它位于距地表20200km的上空，運(yùn)行周期為12h。衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道面上(每個(gè)軌道面4顆)，軌道傾角為55°。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時(shí)間都可觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星，并能在衛(wèi)星中預(yù)存導(dǎo)航信息，GPS的衛(wèi)星因?yàn)榇髿饽Σ恋葐栴}，隨著時(shí)間的推移，導(dǎo)航精度會(huì)逐漸降低。
[0026]地面控制系統(tǒng):地面控制系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)站(Monitor Stat1n)、主控制站(MasterMonitor Stat1n)、地面天線(Ground Antenna)所組成,主控制站位于美國科羅拉多州春田市(Colorad0.Springfield)。地面控制站負(fù)責(zé)收集由衛(wèi)星傳回之訊息,并計(jì)算衛(wèi)星星歷、相對(duì)距離，大氣校正等數(shù)據(jù)。
[0027]用戶設(shè)備部分:用戶設(shè)備部分即GPS信號(hào)接收機(jī)。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行。當(dāng)接收機(jī)捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號(hào)后，就可測(cè)量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率，解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機(jī)中的微處理計(jì)算機(jī)就可按定位解算方法進(jìn)行定位計(jì)算，計(jì)算出用戶所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時(shí)間等信息。接收機(jī)硬件和機(jī)內(nèi)軟件以及GPS數(shù)據(jù)的后處理軟件包構(gòu)成完整的GPS用戶設(shè)備。GPS接收機(jī)的結(jié)構(gòu)分為天線單元和接收單元兩部分。接收機(jī)一般采用機(jī)內(nèi)和機(jī)外兩種直流電源。設(shè)置機(jī)內(nèi)電源的目的在于更換外電源時(shí)不中斷連續(xù)觀測(cè)。在用機(jī)外電源時(shí)機(jī)內(nèi)電池自動(dòng)充電。關(guān)機(jī)后機(jī)內(nèi)電池為RAM存儲(chǔ)器供電，以防止數(shù)據(jù)丟失。各種類型的接受機(jī)體積越來越小，重量越來越輕，便于野外觀測(cè)使用。其次則為使用者接收器，現(xiàn)有單頻與雙頻兩種，但由于價(jià)格因素，一般使用者所購買的多為單頻接收器。
[0028]GPS系統(tǒng)導(dǎo)航原理:
[0029]GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。要達(dá)到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時(shí)鐘所記錄的時(shí)間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過記錄衛(wèi)星信號(hào)傳播到用戶所經(jīng)歷的時(shí)間，再將其乘以光速得到(由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實(shí)距離，而是偽距(PR):當(dāng)GPS衛(wèi)星正常工作時(shí)，會(huì)不斷地用I和O 二