[发明专利]全球定位系统接收机信号缺失情况下快速重捕和定位的方法

权利要求书

1.一种全球定位系统接收机信号缺失情况下快速重捕和定位的方法， 其特征在于，组合了伪跟踪，直接重新捕获和混合热重捕三种方法，实现 快速重新捕获和重定位，所述方法包括：

出现信号缺失时，首先使用伪跟踪方法维持跟踪状态，信号缺失下的 伪跟踪维持时间小于预设的维持时间，在该预设维持时间之内信号重现， 则退出伪跟踪，转入正常跟踪；超过该预设维持时间信号依然缺失，则退 出伪跟踪，利用直接重新捕获方法进行重捕，进而实现快速重定位；直接 重捕失败时，使用混合热重捕方法进行重新捕获和重定位；混合热重捕失 败后，隔一定时间间隔重新进行混合热重捕，直到捕获到卫星为止，该重 捕时间间隔是变化的，且随着混合热重捕失败次数的增加而增加；

其中，所述伪跟踪是信号缺失时利用信号正常时存储的卫星信号跟踪 信息在接收机中产生复现载波和复现码，维持对卫星信号的跟踪状态；

所述混合热重捕是混合了热重捕和温重捕的重捕方式，其中热重捕是 利用信号缺失前处于跟踪状态的卫星及其载波多普勒和PN码码相位进行 预测，进而实现快速重捕和快速定位的重捕方式；温重捕是利用卫星历书 预测卫星位置以及载波多普勒，进而实现快速重捕的重捕方式。

2.根据权利要求1所述的快速重捕和定位的方法，其特征在于，所 述方法的全球定位系统接收机包含了一个实时时钟，所述实时时钟被接收 机计算出的UTC时间进行校准，并被接收机随时读取，同时该接收机通 过外部电池供电保证接收机掉电后继续工作。

3.根据权利要求1所述的快速重捕和定位的方法，其特征在于，所 述是否出现信号缺失情况的判断是以接收信号强度的估计为依据的：接收 信号强度的估计低于预设阈值，则认为存在信号缺失；接收信号强度的估 计高于预设的阈值，则认为接收信号正常。

4.根据权利要求3所述的快速重捕和定位的方法，其特征在于，所 述接收信号强度的估计为接收信号载噪比、码锁定指示器、载波相位锁定 指示器中的一种、两种或三种的组合。

5.根据权利要求1所述的快速重捕和定位的方法，其特征在于，所 述卫星跟踪信息是在信号正常时的正常跟踪情况下存储在伪跟踪环内的 硬件寄存器内，或随机读写存储器内。

6.根据权利要求1所述的快速重捕和定位的方法，其特征在于，所 述卫星信号跟踪信息包括接收机复现载波频率、接收机复现码频率、卫星 载波多普勒频率偏移和卫星码多普勒频偏其中的一种、两种、三种或者四 种信息的组合。

7.根据权利要求1所述的快速重捕和定位的方法，其特征在于，所 述接收机处于伪跟踪状态时，利用信号正常时正常跟踪情况下解算获得并 存储的卫星导航信息实现持续定位，所述卫星导航信息为卫星轨道参数， 或为卫星导航电文。

8.根据权利要求1所述的快速重捕和定位的方法，其特征在于，所 述直接重捕方法包括：

获取时钟重捕时刻的第一时间；

读取信号缺失时的第二时间；

计算第二时间和第一时间之差；

在信号缺失前处于跟踪状态的通道内，利用计算出的时间差外推预测 出重捕时的卫星伪随机噪声码码相位；

生成码相位搜索空间；

读取存储的信号缺失时处于跟踪状态卫星的载波多普勒频偏；

将载波多普勒频偏规整到搜索步长单位上，进而生成频率搜索空间；

用生成的码相位搜索空间和频率搜索空间初始化搜索通道，开始捕 获；

重捕获卫星进入跟踪状态计算出发射时间，即利用存储的卫星导航电 文实现快速定位。

9.根据权利要求8所述的快速重捕和定位的方法，其特征在于，所 述码相位搜索空间是：以预测的码相位为中心，正负两个方向以码相位搜 索步长为单位逐步延伸，直至覆盖整个码相位搜索范围。