[发明专利]一种基于天基随机无线电信号的定位导航系统

说明书

本发明一种基于天基随机无线电信号的定位导航系统，包括天基非导航卫星/星座、地面基准站网络及用户终端，其中地面基准站网络由多个已知坐标位置的监测基准站、站间通信网络和数据处理中心构成；用户终端，侦听天基非导航卫星下行无线电信号并经由站间通信网络发送给数据处理中心；监测基准站，用于侦听天基非导航卫星下行的无线电信号并经由站间通信网络发送给数据处理中心；数据处理中心，根据监测基准站发送的信号，构建时延特征时空分布模型，可依据模型解算天基非导航卫星位置；根据用户终端发送的信号，基于时延特征时空分布模型，匹配/解算用户终端的位置，实现定位导航。该系统具备抗干扰能力强、抗毁顽存、低成本易部署等优势特点。

技术领域

本发明属于无线电导航通信技术领域，具体涉及一种基于天基随机无线电信号的定位导航系统。

背景技术

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)，作为星基无线电导航系统，致力于全球域、全天候、全天时地为军/民用户提供高精度/可靠的定位、导航和授时(Position,Navigation and Time,PNT)功能。广泛而有效的革新式应用渗透至国民经济各个领域，并发挥着举足轻重的作用。

信息技术的迅猛发展，以及基于位置服务的兴起，不断拓展着GNSS系统的应用领域，同时，也对系统提出更高的性能和精度要求。GNSS基于战略与经济的考虑，先后启动系统升级，诸如：美国GPS现代化、俄罗斯GLONASS系统复兴、欧洲Galileo系统建设以及中国北斗全球域建设等。

卫星导航系统至此已发展十分成熟，然而，成功的产业推广和技术应用反使系统的局限和不足暴漏无遗。卫星导航星座/信号透明公开，战时易受敌方反卫武器攻击，抗打击/摧毁能力弱；其次，星上资源短缺导致信号功率微弱(信号先天脆弱性)，对地形遮挡/物理阻隔敏感，导致服务存在“阴影区”，特别地，无法有效对抗战时敌方电磁干扰，致使系统服务性能严重下降，甚至无法工作。

而非卫星导航手段，诸如：陆基长波长河(罗兰-C)系统、各军兵种配置的惯性导航手段、伏尔/塔康飞机引导系统，以及正在进行试验验证的脉冲星/星图导航系统、地磁匹配导航系统、重力匹配导航系统、伪卫星导航系统等。上述系统/手段尽管能够满足某一种或多种特定场景定位导航需求，但受自身资源、定位原理或实现技术等局限，均存在某种缺陷与不足，无法满足复杂场景应用或者个性化服务需求，成为可替代北斗系统的普适定位导航手段。

因此，目前十分有必要探索新型定位导航授时手段，特别是北斗拒止情况下的新体制新机理定位导航技术。

地球空间内分布着大量的通信卫星、遥感卫星、海洋卫星等，卫星平台资源丰富，且该载荷平台信号落地功率强、星座覆盖范围大、信号格式特征明显等，可作为定位导航应用的潜在信号源，深入探索研究，可为定位导航服务提供新的实现途径。

发明内容

有鉴于此，本发明为弥补现有卫星导航定位系统星座/信号透明性及脆弱性等缺陷，保障复杂场景(物理遮挡、电磁干扰、故意式打击/对抗等)下局域/热点应急导航定位授时服务需求，提出了一种基于天基随机无线电信号的定位导航系统，该系统具备抗干扰能力强、抗毁顽存、低成本易部署等优势特点。

实现本发明的技术方案如下：

一种基于天基随机无线电信号的定位导航系统，包括天基非导航卫星/星座、地面基准站网络及用户终端，其中所述地面基准站网络由多个已知坐标位置的监测基准站、通信网络和数据处理中心构成，

所述用户终端，侦听天基非导航卫星下行的无线电信号并经由通信网络发送给数据处理中心；

所述监测基准站，用于侦听天基非导航卫星下行的无线电信号并经由通信网络发送给数据处理中心；