[发明专利]一种基于卫星信号波束位置的独立定位方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于卫星信号波束位置的独立定位方法及系统，其中方法包括：接收机在T0时刻同时接收至少2个卫星信号；根据T0时刻接收的卫星信号，获取T0时刻卫星信号波束位置的最小公共区域；接收机在T1时刻同时接收至少2个卫星信号；判断当前时刻接收的卫星信号对应的卫星标识是否包含T0时刻接收的卫星信号对应的卫星标识；若包含，则根据当前时刻接收的卫星信号，获取当前时刻卫星信号波束位置的最小公共区域；获取在当前时刻和前一时刻获取的最小公共区域的公共区域ΔS的位置信息，该公共区域ΔS的位置信息即为接收机的定位信息。本发明有效利用低轨卫星信号波束位置实现接收机的独立快速定位，降低接收机信号处理难度。

技术领域

本发明涉及卫星系统定位导航技术领域，具体涉及一种基于卫星信号波束位置的独立定位方法及系统。

背景技术

近年来，低轨卫星互联网由于具有大带宽、低延时、高安全等优点，已然成为了全球各卫星大国竞相发展的先进技术，尤其以美国的starlink(星链)发展最为迅速，目前已发射1000多颗低轨卫星组网并开展试运营业务。目前处于规划或建设中的大多数低轨卫星星座不具有导航定位功能，仅有少数低轨星座规划有导航增强功能或独立导航定位功能。已有研究表明利用LEO(低轨)/GNSS(全球导航卫星系统)卫星联合精密定位可以有效提高定位精度和收敛时间，为基于低轨星座的导航增强技术应用推广提供了可行性，但已有的研究很少聚焦于GNSS系统失效情况下低轨星座的独立导航定位能力。目前采用低轨星座进行独立导航定位的技术主要有两种，一种是低轨卫星播发广播星历以及测距信号，实现伪距单点定位，其工作原理类似于GNSS系统；另一种是采用多普勒频移技术的定位技术。以上两种定位技术实现的定位精度不够高、定位时间较长。当然也有综合利用上述两种技术实现导航定位的情况，仅有专利号为CN202010040265.X，主题名称为一种基于低轨卫星多重覆盖场景下的快速定位方法的专利文献提出一种利用伪距定位和多普勒频移估计技术相结合的方法实现快速定位，但该专利文献采用的技术方法较多，接收机计算复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于卫星信号波束位置的独立定位方法及系统，以至少解决现有技术利用伪距定位和多普勒频移估计技术相结合的快速定位方法实现接收机的快速定位时，采用的技术方法较多，导致接收机需要进行复杂计算的技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明提供一种基于卫星信号波束位置的独立定位方法，包括：

S1、接收机在T0时刻同时接收至少2个卫星信号；

S2、根据T0时刻接收的卫星信号，获取T0时刻卫星信号波束位置的最小公共区域；

S3、接收机在T1时刻同时接收至少2个卫星信号；

S4、判断当前时刻接收的卫星信号对应的卫星标识是否包含T0时刻接收的卫星信号对应的卫星标识；

S5、若包含T0时刻接收的卫星信号对应的卫星标识，则根据当前时刻接收的卫星信号，获取当前时刻卫星信号波束位置的最小公共区域；

S6、获取在当前时刻和前一时刻获取的最小公共区域的公共区域ΔS的位置信息，该公共区域ΔS的位置信息即为接收机的定位信息。

进一步，获取在当前时刻和前一时刻获取的最小公共区域的公共区域ΔS的位置信息，该公共区域ΔS的位置信息即为接收机的定位信息之后，还包括：

剔除所述定位信息中接收机地球对称点的定位信息，获得接收机的定位信息。

进一步，获取在当前时刻和前一时刻获取的最小公共区域的公共区域ΔS之后，还包括：

判断公共区域ΔS是否满足预设的阈值条件；

若公共区域ΔS满足预设的阈值条件，则该公共区域ΔS的位置信息即为接收机的定位信息。