專利名稱：一種適應衛(wèi)星信號短暫丟失的定位解算方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域中衛(wèi)星定位系統(tǒng)在衛(wèi)星信號短暫丟失時進行衛(wèi)星信息解算、保證實時定位的信息處理技術。
背景技術：
衛(wèi)星定位系統(tǒng)是現(xiàn)代信息化社會中必備的，國家基礎建設設施之一，特別是像中國這樣發(fā)展中國家，應該從衛(wèi)星定位系統(tǒng)和衛(wèi)星定位終端兩方面，充分保證在任何時候均有切實可用、可靠的定位系統(tǒng)和終端。傳統(tǒng)的定位系統(tǒng)解算過程如圖2所示，定位系統(tǒng)進行通道分配，對衛(wèi)星信號進行捕獲，跟蹤，同步，導航電文提取，PVT解算，定位結果上報。但當定位系統(tǒng)處于復雜環(huán)境時，例如城市高層建筑密集區(qū)、高架橋下、隧道內(nèi)等存在遮擋物的地域等，衛(wèi)星信號的暫時丟失，會導致傳統(tǒng)定位系統(tǒng)中的跟蹤環(huán)路出現(xiàn)失鎖，從而下游電路無法正常工作，無法輸出定位結果。并且當信號恢復正常之后，又需要再重新進行捕獲到PVT解算的全流程，導致整個解算時間較長，不利于信號時有時無的復雜環(huán)境下定位系統(tǒng)的正常工作。因此迫切需要一種全新的定位解算方法，實現(xiàn)衛(wèi)星信號短暫丟失狀態(tài)下的實時定位解算。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題就是提供一種由處理器控制，在衛(wèi)星信號短暫丟失的環(huán)境中進行實時定位解算的方法，本發(fā)明使得定位系統(tǒng)可以在復雜的環(huán)境中進行正常的定位，從而保證定位系統(tǒng)在各種環(huán)境下均切實可用。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，它包括步驟一種適應衛(wèi)星信號短暫丟失的定位解算方法，該方法基于片上處理系統(tǒng)架構實現(xiàn)的，所述的片上處理系統(tǒng)架構包括處理器、定位系統(tǒng)；具體包括以下步驟①系統(tǒng)啟動時，由處理器對定位系統(tǒng)發(fā)起啟動捕獲指令，定位系統(tǒng)捕獲到衛(wèi)星信號并校驗合格后，進入到跟蹤狀態(tài)，此后定位系統(tǒng)連續(xù)接收衛(wèi)星信號；定位系統(tǒng)將接收的衛(wèi)星信號經(jīng)過同步處理，提取出導航電文，同時記錄當前導航電文的位置；之后在進行PVT解算時，定位系統(tǒng)記錄當前的速度、加速度、方向狀態(tài)值及各個衛(wèi)星信息，并將PVT解算的定位結果進行上報；②當定位系統(tǒng)接收不到衛(wèi)星信號時，此時定位系統(tǒng)從跟蹤狀態(tài)進入到失鎖狀態(tài)，PVT解算模塊會根據(jù)失鎖前保存的定位系統(tǒng)速度、加速度、方向狀態(tài)值推算出當前位置，繼續(xù)上報推算的定位信息；同時啟動失鎖狀態(tài)計數(shù)器；③當定位系統(tǒng)再次接收到衛(wèi)星信號后，重新經(jīng)過捕獲并進入到跟蹤狀態(tài)時，定位系統(tǒng)將失鎖狀態(tài)計數(shù)器清零；同時定位系統(tǒng)根據(jù)當前的失鎖狀態(tài)計數(shù)器得到時間信息，同時根據(jù)失鎖前衛(wèi)星信號的電文位置，可以直接提取出當前的導航電文，進行PVT解算，上報真實的定位信息。完成適應衛(wèi)星信號短暫丟失的定位解算。其中，第①步中所述的衛(wèi)星信息，包括衛(wèi)星的星歷及歷書。其中，第②步中所指的失鎖狀態(tài)，是指使用之前的參數(shù)無法再跟蹤上衛(wèi)星。本發(fā)明與背景技術相比，具有如下優(yōu)點(I)本發(fā)明可以滿足實時上報定位解算結果的要求，能夠保證上報結果的連續(xù)性。(2)本發(fā)明通過使用內(nèi)部計數(shù)器來推算當前導航電文的位置，從而直接進入提取導航電文階段，可以節(jié)省再次定位解算的時間。


圖I是本發(fā)明實施例的原理方框圖。圖I中通道初始狀態(tài)為100，捕獲狀態(tài)為200，跟蹤環(huán)路為300，跟蹤狀態(tài)判決為400，同步為500，結果上報為600。啟動捕獲指令的下發(fā)為110 ;校驗通過為210 ;信號丟失為410,失鎖狀態(tài)為420,內(nèi)部計數(shù)器為430,信號再次有效為440，航跡推算為450 ;導航電文提取為510，PVT解算為520 ;記錄導航點位位置為511。圖2是傳統(tǒng)的定位系統(tǒng)，當跟蹤環(huán)路失鎖之后，只能再次重新捕獲，大大的增加了PVT解算的時間。
具體實施例方式本發(fā)明方法采用了 ARM7作為處理器進行程序的控制，參照圖1，它包括步驟①系統(tǒng)啟動時，定位系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)100，由ARM7處理器對定位系統(tǒng)發(fā)起啟動捕獲指令110，定位系統(tǒng)捕獲到衛(wèi)星信號(200)并校驗合格后，進入到跟蹤狀態(tài)，使用跟蹤環(huán)路(300)連續(xù)接收衛(wèi)星信號；定位系統(tǒng)將接收的衛(wèi)星信號經(jīng)過同步處理(500)，提取出導航電文(510)，同時記錄當前導航電文的位置；之后在進行PVT解算(520)時，定位系統(tǒng)記錄當前的速度、加速度、方向狀態(tài)值及各個衛(wèi)星信息(511)，并將PVT解算的定位結果進行
—ti艮;②當定位系統(tǒng)接收不到衛(wèi)星信號時，此時定位系統(tǒng)從跟蹤狀態(tài)進入到失鎖狀態(tài)，PVT解算模塊會根據(jù)失鎖前保存的定位系統(tǒng)速度、加速度、方向狀態(tài)值推算出當前位置，繼續(xù)上報推算的定位信息(450);同時啟動失鎖狀態(tài)計數(shù)器；③當定位系統(tǒng)再次接收到衛(wèi)星信號后，重新經(jīng)過捕獲并進入到跟蹤狀態(tài)時，定位系統(tǒng)將失鎖狀態(tài)計數(shù)器清零；同時定位系統(tǒng)根據(jù)當前的失鎖狀態(tài)計數(shù)器得到時間信息，同時根據(jù)失鎖前衛(wèi)星信號的電文位置，可以直接提取出當前的導航電文，進行PVT解算，上報真實的定位信息。以上完成適應衛(wèi)星信號短暫丟失的定位解算。
權利要求
1.一種適應衛(wèi)星信號短暫丟失的定位解算方法，該方法基于片上處理系統(tǒng)架構實現(xiàn)的，所述的片上處理系統(tǒng)架構包括處理器、定位系統(tǒng)，具體包括以下步驟 ①系統(tǒng)啟動時，由處理器對定位系統(tǒng)發(fā)起啟動捕獲指令，定位系統(tǒng)捕獲到衛(wèi)星信號并校驗合格后，進入到跟蹤狀態(tài)，并通過跟蹤環(huán)路保持連續(xù)接收衛(wèi)星信號狀態(tài)；定位系統(tǒng)將接收的衛(wèi)星信號經(jīng)過同步處理，提取出導航電文，同時記錄當前導航電文的位置；之后在進行PVT解算時，定位系統(tǒng)記錄當前的速度、加速度、方向狀態(tài)值及各個衛(wèi)星信息，并將PVT解算的定位結果進行上報； ②當定位系統(tǒng)接收不到衛(wèi)星信號時，此時定位系統(tǒng)從跟蹤狀態(tài)進入到失鎖狀態(tài)，PVT解算模塊會根據(jù)失鎖前保存的定位系統(tǒng)速度、加速度、方向狀態(tài)值推算出當前位置，繼續(xù)上報推算的定位信息；同時啟動失鎖狀態(tài)計數(shù)器； ③當定位系統(tǒng)再次接收到衛(wèi)星信號后，重新經(jīng)過捕獲并進入到跟蹤狀態(tài)時，定位系統(tǒng)將失鎖狀態(tài)計數(shù)器清零；同時定位系統(tǒng)根據(jù)當前的失鎖狀態(tài)計數(shù)器得到時間信息，同時根據(jù)失鎖前衛(wèi)星信號的電文位置，可以直接提取出當前的導航電文，進行PVT解算，上報真實的定位信息。
完成適應衛(wèi)星信號短暫丟失的定位解算。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種適應衛(wèi)星信號短暫丟失的定位解算方法，其特征在于第①步中所述的衛(wèi)星信息，包括衛(wèi)星的星歷及歷書。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種適應衛(wèi)星信號短暫丟失的定位解算方法，其特征在于第②步中所指的失鎖狀態(tài)，是指使用之前的參數(shù)無法再跟蹤上衛(wèi)星。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適應衛(wèi)星信號短暫丟失的定位解算方法，它涉及衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)在應對衛(wèi)星信號短暫丟失后的衛(wèi)星信息解算、保證連續(xù)定位的數(shù)字信息處理技術。本發(fā)明根據(jù)衛(wèi)星導航定位技術中已有的相關標準及技術，當衛(wèi)星信號丟失之后，依舊可以保持連續(xù)的定位解算結果輸出；當衛(wèi)星信號恢復之后，可以快速的進入正常的衛(wèi)星信息解算階段，縮短了重新定位解算的時間。應用本方法，優(yōu)點是能夠有效的應對復雜多變的環(huán)境，確保定位系統(tǒng)可以連續(xù)的進行位置信息的輸出，從而本發(fā)明可實現(xiàn)衛(wèi)星信號短暫丟失后的定位解算。
文檔編號G01S19/24GK102981176SQ201210579488
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者楊松芳, 張磊 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所