一種基于rnss的衛(wèi)星定位方法、模塊及終端的制作方法
【專利摘要】一種基于RNSS的衛(wèi)星定位方法，包括步驟：獲取一個(gè)超幀內(nèi)第n子幀從總站發(fā)送到衛(wèi)星的時(shí)延值T1；根據(jù)時(shí)延值T1計(jì)算一個(gè)超幀內(nèi)第n子幀從總站發(fā)送到衛(wèi)星這段時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)時(shí)間T2；根據(jù)廣播電文中衛(wèi)星的坐標(biāo)值和衛(wèi)星速度值結(jié)合所述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)間，計(jì)算得到衛(wèi)星精確位置坐標(biāo)。該方法解決了北斗一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)在定位和授時(shí)解算的時(shí)候，利用廣播電文中的衛(wèi)星位置和實(shí)際衛(wèi)星的位置已有較大的偏差，影響用戶機(jī)得精度的問題，具有提高定位和授時(shí)精度的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，本發(fā)明還提供一種信息處理模塊以及終端。
【專利說(shuō)明】一種基于RNSS的衛(wèi)星定位方法、模塊及終端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域，特別涉及一種基于RNSS的衛(wèi)星定位方法、處理模塊及終端。
【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)，英文全稱Radio Navigation Satellite System (縮寫RNSS),由用戶接收衛(wèi)星無(wú)線電導(dǎo)航信號(hào)，自主完成距離測(cè)量，進(jìn)行用戶位置，速度及航行參數(shù)計(jì)算。“北斗一號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制和建立的一種區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航定位通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用同步軌道衛(wèi)星進(jìn)行導(dǎo)航定位，隨著北斗一號(hào)定位系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)此系統(tǒng)的定位導(dǎo)航精度也提出了更高的要求。同步衛(wèi)星的位置與地球地面相對(duì)位置是不變的。而衛(wèi)星本身則一直處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以衛(wèi)星的位置坐標(biāo)值是不斷變化的，衛(wèi)星在轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)時(shí)刻其實(shí)它的位置已經(jīng)改變，不再是包含在廣播電文中的衛(wèi)星的位置坐標(biāo)。目前，我們通常的做法是假設(shè)在一個(gè)超幀內(nèi)，總站和用戶機(jī)到衛(wèi)星的距離都保持不變，即使設(shè)定的衛(wèi)星是靜止不動(dòng)的，這樣在進(jìn)行每次定位和授時(shí)解算的時(shí)候，但這種結(jié)算在真實(shí)的環(huán)境中就不可避免的減低了定位和授時(shí)的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種北斗一號(hào)衛(wèi)星位置的精確計(jì)算方法，解決了北斗一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)在定位和授時(shí)解算的時(shí)候，利用廣播電文中的衛(wèi)星位置和實(shí)際衛(wèi)星的位置已有較大的偏差，影響用戶機(jī)的精度問題，具有提高定位和授時(shí)精確度的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]一種基于RNSS的衛(wèi)星定位方法，包括步驟:獲取一個(gè)超幀內(nèi)第η子幀從總站發(fā)送到衛(wèi)星的時(shí)延值Tl ;根據(jù)時(shí)延值Tl計(jì)算一個(gè)超幀內(nèi)第η子幀從總站發(fā)送到衛(wèi)星這段時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)時(shí)間Τ2 ;根據(jù)廣播電文中衛(wèi)星的坐標(biāo)值和衛(wèi)星速度值結(jié)合所述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)間，計(jì)算得到衛(wèi)星精確位置坐標(biāo)。
[0005]所述獲取一個(gè)超幀內(nèi)第η子幀發(fā)送時(shí)總站從衛(wèi)星的時(shí)延值Tl的步驟包括:設(shè)總站發(fā)送第m超幀的首幀從總站到衛(wèi)星的傳播時(shí)延為Troi ;設(shè)總站發(fā)送第m+1超幀的首幀從總站到衛(wèi)星的傳播延時(shí)為Troi2，總站發(fā)送第m+1超幀中的第η個(gè)子幀從總站到衛(wèi)星的傳播時(shí)延值為 Tl=Troi2+ (Troi2-Troi) * ((n-1) /1920)。
[0006]所述根據(jù)時(shí)延值Tl，計(jì)算一個(gè)超幀內(nèi)第η子幀從總站發(fā)送到衛(wèi)星這段時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 Τ2 =Tl+(n-1) χ0.03125+60。
[0007]所述計(jì)算衛(wèi)星精確位置坐標(biāo)，包括:先通過所述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)間結(jié)合衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速度獲取衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)距離，再通過所述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的距離來(lái)對(duì)所述廣播電文中衛(wèi)星的坐標(biāo)值進(jìn)行修正。
[0008]進(jìn)一步地，本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用了上述方法的北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)處理芯片。[0009]進(jìn)一步地，本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用了上述處理芯片的北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)處理模塊。
[0010]進(jìn)一步地，本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用了上述處理模塊的北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)處理模塊的終端。
[0011]相對(duì)與現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種北斗一號(hào)衛(wèi)星位置的精確計(jì)算方法，通過推算一個(gè)超幀內(nèi)第η子幀發(fā)送時(shí)，總站到衛(wèi)星的時(shí)延值Tl ;推算一個(gè)超幀內(nèi)第η子幀從總站發(fā)送到衛(wèi)星這段時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的時(shí)間Τ2 ;根據(jù)廣播電文中衛(wèi)星的坐標(biāo)值和衛(wèi)星速度值結(jié)合時(shí)間Τ2，計(jì)算得到衛(wèi)星精確位置坐標(biāo)這三個(gè)步驟，解決了北斗一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)在定位和授時(shí)解算的時(shí)候，利用廣播電文中的衛(wèi)星位置和實(shí)際衛(wèi)星的位置已有較大的偏差，影響用戶機(jī)得精度的問題，具有提聞定位和授時(shí)精度的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的一種基于RNSS的衛(wèi)星定位方法的流程圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的一種基于RNSS的衛(wèi)星定位方法衛(wèi)星位置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]圖1是本發(fā)明的的一種基于RNSS的衛(wèi)星定位方法的流程圖。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種北斗一號(hào)衛(wèi)星位置的精確計(jì)算方法，它包括三個(gè)步驟:S101、獲取一個(gè)超幀內(nèi)第η子幀從總站發(fā)送到衛(wèi)星的時(shí)延值Tl ；S102、根據(jù)時(shí)延值Tl推算出一個(gè)超幀內(nèi)第η子幀從總站發(fā)送到衛(wèi)星這段時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)間Τ2 ;S103、根據(jù)廣播電文中衛(wèi)星的坐標(biāo)值和衛(wèi)星速度值結(jié)合所述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)間T2，計(jì)算得到衛(wèi)星精確位置坐標(biāo)。
[0017]根據(jù)電文格式文件可以看出，總站出站信號(hào)的傳輸在時(shí)域上以超幀、子幀的形式傳輸，每一超巾貞包括1920個(gè)子巾貞,子巾貞編號(hào)從I到1920,每一個(gè)超巾貞的傳播時(shí)間為60秒,每一個(gè)子幀傳播時(shí)間為31.25毫秒。
[0018]S101、獲取一個(gè)超幀內(nèi)第η子幀從總站發(fā)送到衛(wèi)星的時(shí)延值Tl ;包括以下內(nèi)容:
(I)假設(shè)總站發(fā)送的是超幀的第I幀即是首幀，則總站到衛(wèi)星的傳播時(shí)延可以直接從
廣播電文中提取Troi。
[0019](2)相鄰兩超幀之間，假設(shè)總站先發(fā)送的超幀為第m超幀(m>0)，首幀從總站到衛(wèi)星的傳播延時(shí)為Τιχ?，后發(fā)送的超幀為第m+1超幀，首幀從總站到衛(wèi)星的傳播延時(shí)為Troi2,則當(dāng)m+1個(gè)超巾貞第η子巾貞發(fā)送，從總站到衛(wèi)星的傳播時(shí)延值為:Tl=Troi2+(Troi2-Troi)x((n-1)/1920)。
[0020]S102、根據(jù)時(shí)延值Tl推算一個(gè)超幀內(nèi)第η子幀從總站發(fā)送到衛(wèi)星這段時(shí)間內(nèi)的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)間Τ2，包括以下內(nèi)容:
(I)在一個(gè)超幀內(nèi)，第I幀延時(shí)為0ms，第二幀延時(shí)為31.25ms，第三幀延時(shí)31.25x2，因此得第η巾貞延時(shí)推算公式為:(n-1) x31.25ms; (2)因此，在一個(gè)超幀內(nèi)，衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:Tl+(n-l)x31.25ms= Tl+(n_l)χΟ.03125s;
(3)由于北斗一代的特性，定位解算只能是在前一分鐘有效更新星歷數(shù)據(jù)后，此分鐘時(shí)刻開始計(jì)算，所以衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)時(shí)間也要加上一個(gè)60秒得延時(shí):T2=Tl+(n-l)x0.03125s+60s
步驟S3:根據(jù)廣播電文中衛(wèi)星的坐標(biāo)值(Χ0，Υ0，Ζ0)和衛(wèi)星速度(Vx，Vy，Vz)值結(jié)合時(shí)間T2，計(jì)算得到衛(wèi)星精確位置坐標(biāo)，如圖2所示，具體計(jì)算方法如下:
(1)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的距離為:D= (Vx, Vy, Vz) X T2
(2)衛(wèi)星的精確坐標(biāo):(父，丫，2)= (X0, YO, Z0) +D= (X0, YO, Z0) + (Vx, Vy, Vz) x T2。
[0021]進(jìn)一步地，本發(fā)明應(yīng)用了如上述方法的北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)處理芯片。
[0022]進(jìn)一步地，本發(fā)明應(yīng)用了上述北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)處理芯片的北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)處理模塊。
[0023]進(jìn)一步地，本發(fā)明還應(yīng)用了上述北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)處理模塊的終端。
[0024]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于RNSS的衛(wèi)星定位方法，其特征在于，包括步驟:獲取一個(gè)超幀內(nèi)第η子幀從總站發(fā)送到衛(wèi)星的時(shí)延值Tl ;根據(jù)所述時(shí)延值Tl計(jì)算一個(gè)超幀內(nèi)第η子幀從總站發(fā)送到衛(wèi)星這段時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)時(shí)間Τ2 ;根據(jù)廣播電文中衛(wèi)星的坐標(biāo)值和衛(wèi)星速度值結(jié)合所述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)間，計(jì)算得到衛(wèi)星精確位置坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星定位方法，其特征在于，所述獲取一個(gè)超幀內(nèi)第η子幀發(fā)送時(shí)總站從衛(wèi)星的時(shí)延值Tl的步驟包括:設(shè)總站發(fā)送第m超幀的首幀從總站到衛(wèi)星的傳播時(shí)延為Troi ;設(shè)總站發(fā)送第m+1超幀的首幀從總站到衛(wèi)星的傳播延時(shí)為Troi2，總站發(fā)送第m+1超巾貞中的第η個(gè)子巾貞從總站到衛(wèi)星的傳播時(shí)延值為Tl=Troi2+(Troi2-Troi)*((n_l)/1920)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星定位方法，其特征在于，所述根據(jù)時(shí)延值Tl，計(jì)算一個(gè)超幀內(nèi)第η子幀從總站發(fā)送到衛(wèi)星這段時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)時(shí)間Τ2 =Τ1+(η-1)χΟ.03125+60。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的衛(wèi)星定位方法，其特征在于，所述計(jì)算衛(wèi)星精確位置坐標(biāo)，包括:先通過所述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)間結(jié)合衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速度獲取衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)距離，再通過所述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的距離來(lái)對(duì)所述廣播電文中衛(wèi)星的坐標(biāo)值進(jìn)行修正。
5.一種應(yīng)用了如權(quán)利要求1-4所述方法的北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)處理芯片。
6.一種包括如權(quán)利要求5所述處理芯片的北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)處理模塊。
7.一種應(yīng)用了如權(quán)利要求6所述北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)處理模塊的終端。
【文檔編號(hào)】G01S19/42GK103675871SQ201310650453
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】趙洲 申請(qǐng)人:東莞市泰斗微電子科技有限公司