[发明专利]一种USB侧音测距体制中的多音测距解模糊方法

说明书

本发明公开了一种USB侧音测距体制中的多音测距解模糊方法。该方法包括解模糊阶段和跟踪阶段，测距采用的侧音包括第一侧音至第七侧音，在解模糊阶段，第一侧音至第六侧音分别对应在第一时刻至第六时刻发送，并且第一侧音至第六侧音中的每个侧音发送的持续的时长相同，第七侧音也在第一时刻开始发送并且保持持续发送，利用所述第一侧音至第七侧音进行解模糊运算，获得第七侧音的准确的相位增量，计算得到卫星至地面的距离；在跟踪阶段，第七侧音仍保持持续发送，继续跟踪第七侧音的相位增量，实现对星地距离的连续跟踪测量。其中的解模糊运算方法避免了现有技术中多次重复迭代的过程，具有高的运算效率并有利于硬件电路实现。

技术领域

本发明涉及卫星测控领域，尤其涉及一种USB侧音测距体制中的多音测距解模糊方法。

背景技术

在卫星USB测距体制中，利用从地面测控站向卫星发出一个相位为Φ1的正弦测距音信号，该信号经卫星应答机返回地面后，其相位变为Φ2。测出发送信号与接收信号的相差Φ＝Φ2-Φ1，即可算出地面站与卫星的距离。但是由于相位的周期性，当其相差超过360°后无法确定其精确值，所以所测相差度的最大值不能超过360°。在实际应用中为了解决这一技术问题，发射测距信号时，不是单一的发送某一频率的侧音测距信号，而是发送一组不同频率的测距信号来进行距离解模糊，但是利用多个频率的测距信号进行解模糊计算时，所有频率高于当前侧音的所有侧音信号的相位值或虚拟相位值参与计算，计算过程复杂，效率低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种USB侧音测距体制中的多音测距解模糊方法，解决现有技术中的多音测距解模糊方法计算过程复杂、效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种USB侧音测距体制中的多音测距解模糊方法，包括以下步骤：由地面卫星测距终端产生并发送用于测距的侧音，经过地面卫星测距终端的发射机调制后由天线发射出去，经卫星应答机转发下来，并通过地面卫星测距终端的接收机解调后进行测距解算；所述测距解算包括解模糊阶段和跟踪阶段，所述侧音包括第一侧音至第六侧音，以及第七侧音；在所述解模糊阶段，第一侧音至第六侧音分别对应在第一时刻至第六时刻发送，并且第一侧音至第六侧音中的每个侧音发送的持续的时长相同，第七侧音也在第一时刻开始发送并且保持持续发送，利用所述第一侧音至第七侧音进行解模糊运算，获得第七侧音的准确的相位增量，计算得到卫星至地面的距离；在跟踪阶段，第七侧音仍保持持续发送，继续跟踪第七侧音的相位增量，实现对星地距离的连续跟踪测量。

优选的，在解模糊阶段，在第二时刻获得第一侧音f₁的相位估计值φ₁和第七侧音f₇的相位估计值φ₇，然后分别计算其中n₁为序号，取值范围满足n₁＝0,1,2,……,(Fb₇₁-1)，Fb₇₁表示第七侧音与第一侧音的频比，进一步分别计算找到其中的最小值Δφ_1,min以及所述最小值Δφ_1,min对应的序号值n_1,min。

优选的，在解模糊阶段，在第三时刻获得第二侧音f₂的相位估计值φ₂和第一侧音f₁的相位估计值φ₁，然后分别计算其中n₂为序号，取值范围满足n₂＝0,1,2,……,(Fb₁₂-1)，Fb₁₂表示第一侧音与第二侧音的频比，进一步分别计算找到其中的最小值Δφ_2,min以及最小值Δφ_2,min对应的序号值n_2,min。