一种用于估计GPS信号源的多普勒频率的方法

摘要

本发明属于卫星导航信号源的参数估计领域，提出了一种用于估计GPS信号源的多普勒频率的方法，包括根据当前时刻的用户速度、位置信息和导航历书计算当前时刻卫星位置信息、下一时刻用户位置信息和下一时刻卫星位置信息，利用这些位置信息分别计算当前时刻和下一时刻卫星和用户的相对距离，计算两时刻间卫星和用户的相对距离变化量，计算卫星和用户相对传输时延变化量，估算从当前时刻到下一时刻多普勒频率的平均值等步骤。该方法降低了运算量，更适合对多普勒频率进行连续的估计。

主权项

一种用于估计GPS信号源的多普勒频率的方法，包括利用卫星的导航历书参数计算该卫星在当前时刻t1和下一时刻t2的位置信息，分别记为ps1＝[xs1，ys1，zs1]T和ps2＝[xs2，ys2，zs2]T，并利用用户在当前时刻t1的速度信息vu1＝[vx1，vyu1，vzu1]T和位置信息pu1＝[xu1，yu1，zu1]T，估计用户在下一时刻t2的位置信息pu2＝[xu2，yu2，zu2]T＝[xu1+vxu1×(t2‑t1)，yu1+vyu1×(t2‑t1)，zu1+vzu1×(t2‑t1)}T，其特征是还依次包括如下步骤：步骤1：根据用户的位置信息和卫星的位置信息，分别计算出在当前时刻t1和下一时刻t2时，用户和卫星的相对距离 ρ 1 = | | p u 1 - p s 1 | | 2 = ( x u 1 - x s 1 ) 2 + ( y u 1 - y s 1 ) 2 + ( z u 1 - z s 1 ) 2 ρ 2 = | | p u 2 - p s 2 | | 2 = ( x u 2 - x s 2 ) 2 + ( y u 2 - y s 2 ) 2 + ( z u 2 - z s 2 ) 2 步骤2：计算从t1时刻到t2时刻，用户与卫星相对距离的变化量Δρ＝ρ2‑ρ1；步骤3：计算从t1时刻到t2时刻，用户与卫星相对传输时延的变化量Δτ＝Δρ/c，其中，c为光速；步骤4：估计从t1时刻到t2时刻，多普勒频率的平均值fd＝fT×Δτ/Tu，其中，fT为GPS信号的载波频率，多普勒频率更新的时间间隔Tu＝t2‑t1。