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专利号: 2021105274760
申请人: 长沙学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种GNSS卫星导航免定位快速粗略频差估计方法,其特征在于,包括以下步骤:S100、选定GNSS中参与频差估计的若干卫星,所有卫星的载波多普勒都存在一个共同频差值;

S200、计算所有选定卫星相对地表静止接收机的运动速度最大值vmax;

S300、选取其中一颗卫星作为基准星;

S400、计算每颗卫星与基准星的载波多普勒的差值;

S500、根据所有卫星类型与其对应的vmax,判断各颗卫星与基准星的载波多普勒差值是否符合预设范围,如果差值超出预设范围则终止频差估计流程,否则进入步骤S600;

S600、根据所有卫星的载波多普勒计算粗略频差值,所述粗略频差值为所有卫星的共同频差值。

2.根据权利要求1所述的GNSS卫星导航免定位快速粗略频差估计方法,其特征在于,步骤S200中vmax的表达式为:

式中,|v0|max为卫星的最大速度,αmin为卫星速度矢量和位置矢量的最小夹角,hmin表示卫星绕地球运行最小轨道半径,rmax表示地球长半轴,el为地球表面用户仰角。

3.根据权利要求2所述的GNSS卫星导航免定位快速粗略频差估计方法,其特征在于,所述步骤S500中预设范围的值为被测卫星和基准卫星的最大速度之和。

4.根据权利要求3所述的GNSS卫星导航免定位快速粗略频差估计方法,其特征在于,所述步骤S600具体表现为:接收机收到的卫星信号多普勒观测值,是由一个共同频差值和各颗卫星各自的多普勒频移组成,根据此特性将所有卫星的多普勒观测值求和,假设有N颗卫星,则得到N倍共同频差值和N颗卫星的多普勒频移总和,对其求平均之后得到一个粗略的频差值,设定每颗卫星多普勒观测值fi=fi'+fd,其中,fi'表示卫星真实多普勒频移值,fd表示共同频差值,则粗略频差值Δf的表达式如下:式中,由于在接收机初次启动时,共同频差值远远大于卫星多普勒频移,即则 相较于fd可忽略不计,最后得到Δf≈fd。

5.根据权利要求4所述的GNSS卫星导航免定位快速粗略频差估计方法,其特征在于,所述步骤S1001中选定的若干卫星为BDS星座中的三种类型卫星:GEO卫星、IGSO卫星、MEO卫星。

6.根据权利要求5所述的GNSS卫星导航免定位快速粗略频差估计方法,其特征在于,设定GEO卫星为基准星,则每颗不同类型卫星与基准星的载波多普勒的差值应满足如下条件,才可进入步骤S600:

ΔvGEO≤|vGEO|max+|vGEO|maxΔvIGSO≤|vIGSO|max+|vGEO|maxΔvMEO≤|vMEO|max+|vGEO|max式中,ΔvGEO表示GEO卫星与基准星的载波多普勒的差值,ΔvIGSO表示IGSO卫星与基准星的载波多普勒的差值,ΔvMEO表示MEO卫星与基准星的载波多普勒的差值,|vGEO|max表示GEO卫星相对地表静止接收机的运动速度最大值,|vIGSO|max表示IGSO卫星相对地表静止接收机的运动速度最大值,|vMEO|max表示MEO卫星相对地表静止接收机的运动速度最大值。