[发明专利]一种北斗和GPS卫星信号接收的正直性监测和判决方法

权利要求书

1.一种北斗和GPS卫星信号接收的正直性监测和判决方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过捕获和跟踪建立当前可见卫星信号接收和解调的信号处理通道，并对各通道的卫星信号进行实时跟踪、测量值计算和更新、特征值计算和更新、解调的电文内容及各信息更新时对应的计时信息；

S2、每次PVT解算时刻，提取各卫星信号处理通道的实时测量值、特征值、电文及信息更新时对应的计时信息；并计算出各卫星信号信息时刻与PVT解算时刻的时间差；

S3、利用每个通道提取的信号载噪比、跟踪环路带宽、相干积分时间、相关器码宽、码片最小分辨率、计时信息参数，计算通道对应卫星的噪声误差均方差；同时对实施噪声误差均方差与理论均方差的倍率关系进行一次判决并标记：归一化后的倍率接近1的卫星可靠置信度量值越大，反之越小；

S4、建立PVT解算输出的PVT信息噪声均方差统计的滑动窗口，将PVT信息噪声均方差与通道误差均方差倍率关系进行二次判决并标记：归一化后的比例越接近1的卫星可靠置信度量值越大，反之越小；

S5、将两次判决的置信度量值、载噪比、信号功率值作为输入，进行加权，得到加权置信度量值，度量值超出阈值的星选入当前的PVT计算；

其中，s₁～s₄为加权因子系数，和为归一化处理后的载噪比度量值，和为归一化处理后的功率度量值；

S6、对当前PVT计算结果进行后处理后，更新PVT信息的噪声均方差统计；并返回S1进行下一周期的PVT解算处理过程。

2.如权利要求1所述的北斗和GPS卫星信号接收的正直性监测和判决方法，其特征在于，步骤S3还包括：

S3.1利用各信道信息更新时刻与PVT解算时刻之间的时间差，将各通道信息插值补齐到PVTcnt(t)时刻对应的通道值，补偿的方法为，时刻t更新的信息基础上，加上信息引入的变化量，由于计算时间就已考虑到了本地的钟漂，在补偿时，就能够不对钟漂引入的误差做进一步补偿；

S3.2对于测量值和特征量的噪声误差均方差利用各通道信息更新为最小时间单位的M个数值进行统计计算；由于所有的测量值最终误差都可以转换为测距码的误差，因此，理论方差公式以BDS为例给出如下，GPS做同样计算：

其中，A₁、A₂为常数系数，B为与射频带宽相关的常数系数，为第k颗卫星在t时刻的载噪比估计值，为第k颗卫星在t时刻选取的环路带宽，为第k颗卫星在t时刻的相关器码宽，为第k颗卫星在t时刻的相干积分时间；

以两者方差相除得到倍率比值，在较理想信号环境下，倍率比值会小于2.7；实际应用时，由于环境变化，射频及模拟前端的非理想接收，接收机热燥因素，此值会随环境变化，因此，判决的阈值应适配环境进一步做动态的滤波进行对应调整；

S3.3进一步地，判决阈值输出后，置信度量值以倍率比值作为最大权重，高度角比值作为调整权重，将所有置信度量值归一化后作为一次判决的置信度量值输出。

3.如权利要求1所述的北斗和GPS卫星信号接收的正直性监测和判决方法，其特征在于，步骤S4包括：

S4.1 PVT信息噪声均方差统计，包括位置、速度、时间的信息进行统计；由于在空间向量模型中，测量值的噪声误差会反映到伪距测量误差，而伪距误差会对应投影到位置坐标平面上；而伪距波动的误差会对应投影到速度坐标平面上；钟差和钟漂仅与接收机本身器件的电子特性有关，因此，在统计窗口内，将钟差和钟漂设为统计常量，对位置和速度的计算误差进行均方差统计；由于最终输出会结合先验和后验的加权或INS的输入，因此，此处统计为PVT解算输出；

S4.2将PVT输出的位置误差均方差统计量与S3的各卫星的测量误差均方差进行比例对比，若偏差倍率与各卫星与接收机前后从PVTcnt(t-1)时刻转换到PVTcnt(t)时刻的角度偏转投影的比例一致，则比例一致性越高认为当前卫星置信度量值高；反之，则认为卫星置信度量值低；利用比例值总和对卫星置信度量值进行归一化处理。