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一种基于改进自适应滤波算法的高超目标导航信号跟踪方法，其特征在于步骤如下：第一步，设高超声速目标接收到的编号为i卫星的GPS信号为：s<sub>i</sub>(t)＝C((1+η)(t‑τ<sub>i</sub>))D((1+η)(t‑τ<sub>i</sub>))cos2π(f<sub>IF</sub>+f<sub>di</sub>)t+n<sub>i</sub>(t)，式中τ<sub>i</sub>表示时间延迟，f<sub>IF</sub>为信号中频频率，f<sub>di</sub>多普勒频移，η＝f<sub>di</sub>/f<sub>L1</sub>，f<sub>L1</sub>＝1575.42MHz为GPS信号载频，n<sub>i</sub>(t)为噪声项，C(t)为C/A码，D(t)为导航数据码；第二步，建立GPS信号跟踪的卡尔曼滤波模型，其中状态方程为：<maths num="0001" id="cmaths0001"><img file="FDA0000771883530000011.GIF" wi="1765" he="430" /></maths>式中X<sub>k</sub>＝[x<sub>p,k</sub> x<sub>ω,k</sub> x<sub>a,k</sub> x<sub>t,k</sub>]<sup>T</sup>为状态变量；<maths num="0002" id="cmaths0002"><img file="FDA0000771883530000012.GIF" wi="813" he="430" /></maths>为状态转换矩阵，<maths num="0003" id="cmaths0003"><img file="FDA0000771883530000013.GIF" wi="454" he="302" /></maths>为输入控制矩阵，<maths num="0004" id="cmaths0004"><img file="FDA0000771883530000014.GIF" wi="373" he="159" /></maths>为输入控制变量，Γ<sub>k,k‑1</sub>＝[I]<sub>4×4</sub>为过程噪声控制矩阵，W<sub>k‑1</sub>为过程噪声矩阵，x<sub>p</sub>为真实载波和本地复现载波相位差，x<sub>ω</sub>是载波的多普勒漂移；x<sub>a</sub>是载波的多普勒漂移变化率，x<sub>t</sub>为码相位偏差，ΔT为相邻两次处理时间间隔，ω<sub>NCO,k‑1</sub>是本地复现载波的角频率偏移在ω<sub>IF</sub>基础上的差，f<sub>ca,k‑1</sub>是本地复现码传输速率在1.023MHz基础上的差；观测方程为：<maths num="0005" id="cmaths0005"><img file="FDA0000771883530000021.GIF" wi="1413" he="303" /></maths>式中<maths num="0006" id="cmaths0006"><img file="FDA0000771883530000022.GIF" wi="242" he="166" /></maths>为观测变量，来自鉴相器的输出，<maths num="0007" id="cmaths0007"><img file="FDA0000771883530000023.GIF" wi="782" he="285" /></maths>为观测矩阵，<maths num="0008" id="cmaths0008"><img file="FDA0000771883530000024.GIF" wi="454" he="159" /></maths>为观测误差向量，V<sub>k</sub>为观测误差矩阵；第三步，采用基于改进自适应卡尔曼滤波算法的高超声速目标GPS信号跟踪方法对第一步中的GPS信号进行处理，估计出其中的多普勒频移f<sub>di</sub>和码相位偏差，由码相位偏差得到时延τ<sub>i</sub>，然后对GPS信号进行解调解扩得到导航数据。 |
