转发式卫星导航定位系统中的虚拟星座方法

摘要

一种转发式卫星导航定位系统中的虚拟星座方法，涉及空间技术，该方法中，使用数颗卫星，将用户与卫星之间的连线分别延长，延长的距离为导航主控站分别到各颗卫星之间的距离，将延长后的端点看作是导航主控站在天空中的镜像。对于用户来说，信号好像是直接从这些虚拟卫星上发射出来的，把这些导航主控站在空间的镜像看作为“虚拟卫星”，由这些虚拟卫星组成的星座为“虚拟星座”。本发明方法解决了转发式卫星导航的时间度量与空间定位基准的重合与统一问题。

主权项

一种转发式卫星导航定位系统中的虚拟星座方法，该方法中，使用数颗卫星；其特征在于，虚拟卫星，是把在地面发射信号讯息的导航主控站镜像到空间，彷佛一颗虚拟卫星在空间该位置发射信号讯息，使卫星时间度量基准与卫星定位的空间位置基准相重合；包括步骤：S1、以用户所在位置为起点，将用户与一颗卫星之间的连线向空间延长；S2、延长的距离为：以导航主控站所在位置为起点，到该卫星之间的距离；S3、延长后的端点即是导航主控站在天空中的镜像，把导航主控站在空间的镜像定为“虚拟卫星”，对于用户来说，信号好像是直接从这一颗虚拟卫星上发射出来的；S4、数颗虚拟卫星组成虚拟星座，对组成虚拟星座的每一颗虚拟卫星，重复S1、S2、S3步骤，即完成了虚拟星座方法；其中，使用虚拟星座的转发器卫星导航量测模型为： ρ i = ( x u - x s i ) 2 + ( y u - y s i ) 2 + ( z u - z s i ) 2 + ct u + B 式中，ρi为伪距，由观测得到，是已知量；(xs，ys，zs)为卫星位置坐标，c为光速，B是已知量；(xu，yu，zu)为用户位置坐标，tu为用户时钟偏差，是未知量；在同时观测4颗卫星时，用标准的全球定位系统导航算法求解未知量；所述已知量B，为B＝b+l，其中： b = c ( t s i + t iono + t iono ′ + t trop + t trop ′ ) , l = ( x c - x s i ) 2 + ( y c - y s i ) 2 + ( z c - z s i ) 2 , 式中，ts为卫星转发器时延，tiono和ttrop分别为下行信号电离层时延和对流层时延，t’iono和t’trop分别为上行信号电离层时延和对流层时延，(xc，yc，zc)为导航主控站C位置坐标。