导航信号播发方法和装置、以及导航信号接收方法
技术领域
本发明涉及通信
技术领域
,特别是涉及一种导航信号播发方法和装置、以及导航信号接收方法。背景技术
全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)是重要的时空信息基础设施,全球导航卫星系统是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统,在国民经济建设与国防安全领域发挥着十分重要的作用,已广泛应用于导航、定位和授时的众多领域。近年来,随着第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology,5G)、物联网、人工智能和无人驾驶等技术的发展,社会生产和生活对精准时空信息的需求达到了前所未有的高度,已从过去的粗略、事后、静态和区域,发展到现在的精准、实时、动态和全球。以无人驾驶汽车为例,不仅需要实时车道级的导航精度,更需要全路况的连续可用。卫星导航系统自身还有很多需要改进的技术。现有方式中,通过B1I信号进行定位,而因B1I信号依靠北斗导航卫星播发,几何多样性变化慢,利用B1I信号的电文做精密单点定位需要较长收敛时间,即进行精密定位所需时间较长。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种导航信号播发方法和装置、以及导航信号接收方法,以实现减少精密定位所需时间。具体技术方案如下:
本发明实施例提供了一种导航信号播发方法,应用于低轨卫星导航系统中各个低轨卫星,所述导航信号播发方法包括:
获取时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数和历书参数;
确定第一参数对应的第一数据码,所述第一参数包括所述时间参数、所述星历参数和所述完好性参数;
利用所述低轨卫星对应的数据路伪码对所述第一数据码进行扩频调制,得到第一数据分量;
将所述第一数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制,得到第一导航信号,并通过第一频段播发所述第一导航信号,以使地面接收机接收所述第一导航信号;其中,所述导频分量基于导频路伪码生成;
确定第二参数对应的第二数据码,所述第二参数包括所述时间参数、所述星历参数、所述完好性参数、所述精密定位参数、所述电离层参数和所述历书参数;
利用所述低轨卫星对应的数据路伪码对所述第二数据码进行扩频调制,得到第二数据分量;
将所述第二数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制,得到第二导航信号,并通过第二频段播发所述第二导航信号,以使所述地面接收机接收所述第二导航信号,并基于所述第一导航信号和所述第二导航信号进行定位,其中,所述第二频段不同于所述第一频段。
本发明实施例还提供了一种导航信号接收方法,应用于地面接收机,所述方法包括:
接收低轨卫星导航系统中低轨卫星通过第一频段播发的第一导航信号,所述第一导航信号是将第一数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制,所述导频分量基于导频路伪码生成,所述第一数据分量是利用所述低轨卫星对应的数据路伪码对第一数据码进行扩频调制得到的,所述第一数据码是与第一参数对应的,所述第一参数包括时间参数、星历参数和完好性参数;
接收所述低轨卫星通过第二频段播发的第二导航信号,所述第二导航信号是将第二数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制得到的,所述第二数据分量是利用所述低轨卫星对应的数据路伪码对第二数据码进行扩频调制得到的,所述第二数据码是与第二参数对应的,所述第二参数包括所述时间参数、所述星历参数、所述完好性参数、精密定位参数、电离层参数和历书参数;其中,所述第二频段不同于所述第一频段;
基于所述第一导航信号和所述第二导航信号进行定位。
本发明实施例有益效果:
本发明实施例提供的一种导航信号播发方法和装置、以及导航信号接收方法,可以应用于低轨卫星导航系统中各个低轨卫星,包括:获取时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数和历书参数;确定第一参数对应的第一数据码,第一参数包括时间参数、星历参数和完好性参数;利用低轨卫星对应的数据路伪码对第一数据码进行扩频调制,得到第一数据分量;将第一数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制,得到第一导航信号,并通过第一频段播发第一导航信号,以使地面接收机接收第一导航信号;其中,导频分量基于导频路伪码生成;确定第二参数对应的第二数据码,第二参数包括时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数和历书参数;利用低轨卫星对应的数据路伪码对第二数据码进行扩频调制,得到第二数据分量;将第二数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制,得到第二导航信号,并通过第二频段播发第二导航信号,以使地面接收机接收第二导航信号,并基于第一导航信号和第二导航信号进行定位,其中,第二频段不同于第一频段。第一导航信号和第二导航信号考虑了低轨卫星的特点,而且采用了广播星历与精密星历一起播发,无需像传统精密单点定位需要接收其它信号来解算,本发明实施例中通过第一频段播发编排有时间参数、星历参数、完好性参数的第一导航信号,地面接收机可以基于该第一导航信号快速捕获卫星,即实现对卫星的定位,而通过第二频段播发编排有时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数、历书参数的第二导航信号,地面接收机可以基于该第二导航信号实现持续跟踪卫星并精密定位,能够减少精密定位所需时间,即实现快速精密定位。
当然,实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明实施例提供的导航信号播发方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的导航信号接收方法的流程图;
图3为本发明实施例的使用不同频段播发导航信号的示意图;
图4为本发明实施例中信号调制方式的示意图;
图5为本发明实施例中第一导航信号的导航电文帧结构示意图;
图6A为本发明实施例的第一导航信号的导航电文子帧1信息参数编排格式示意图;
图6B为本发明实施例的第一导航信号的导航电文子帧2信息参数编排格式示意图;
图6C为本发明实施例的第一导航信号的导航电文子帧3信息参数编排格式示意图;
图6D为本发明实施例的第一导航信号的导航电文子帧4信息参数编排格式示意图;
图6E为本发明实施例的第一导航信号的导航电文子帧5信息参数编排格式示意图;
图7为本发明实施例中第二导航信号的导航电文帧结构示意图;
图8A为本发明实施例的第二导航信号的导航电文主帧1子帧1信息参数编排格式示意图。
图8B为本发明实施例的第二导航信号的导航电文主帧1子帧2信息参数编排格式示意图。
图8C为本发明实施例的第二导航信号的导航电文主帧1子帧3信息参数编排格式示意图。
图8D为本发明实施例的第二导航信号的导航电文主帧1子帧4信息参数编排格式示意图。
图8E为本发明实施例的第二导航信号的导航电文主帧1子帧5信息参数编排格式示意图。
图8F为本发明实施例的第二导航信号的导航电文主帧1子帧6信息参数编排格式示意图。
图9为本发明实施例的第二导航信号的导航电文主帧2子帧信息参数编排格式示意图。
图10为本发明实施例的第二导航信号的导航电文主帧3子帧信息参数编排格式示意图;
图11为本发明实施例提供的导航信号播发装置的结构示意图;
图12为本发明实施例提供的导航信号接收装置的结构示意图;
图13为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图14为本发明实施例提供的另一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
低轨卫星导航系统采用了低轨道星座,信息播发时延小、传输数据量大;信号功率强,抗干扰、防欺骗性能好,能够增强室内等遮蔽区域服务性能;低轨卫星绕地球周期短,几何分布多样性变化明显,信号也能显著加快精密定位模糊度收敛,为联合定轨和空间天气监测等提供更多的有效数据源。在覆盖性方面,虽然低轨卫星单星覆盖面小,但多颗卫星构成的星座,能够将提供包括两极地区在内的全球性信息和信号增强。低轨星座具有地面接收信号强、几何图形变化快的优势,能够与中高轨GNSS星座形成互补,有望实现对导航系统精度、完好性、连续性和可用性的全面增强。
采用低轨卫星发射低轨信号可以加快收敛时间,解决了传统GNSS精密定位时间长的问题;低轨卫星不适用传统的GNSS信号,本发明设计的低轨导航信号考虑了低轨卫星的特点,而且采用了传统的广播星历与精密星历一起播发,解决了传统精密单点定位需要接收其它信号来解算的问题。
本发明实施例提供了一种导航信号播发方法,应用于低轨卫星导航系统中各个低轨卫星,可以包括:
获取时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数和历书参数;
确定第一参数对应的第一数据码,第一参数包括时间参数、星历参数和完好性参数;
利用低轨卫星对应的数据路伪码对第一数据码进行扩频调制,得到第一数据分量;
将第一数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制,得到第一导航信号,并通过第一频段播发第一导航信号,以使地面接收机接收第一导航信号;其中,导频分量基于导频路伪码生成;
确定第二参数对应的第二数据码,第二参数包括时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数和历书参数;
利用低轨卫星对应的数据路伪码对第二数据码进行扩频调制,得到第二数据分量;
将第二数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制,得到第二导航信号,并通过第二频段播发第二导航信号,以使地面接收机接收第二导航信号,并基于第一导航信号和第二导航信号进行定位,其中,第二频段不同于第一频段。
本发明实施例中,第一导航信号和第二导航信号考虑了低轨卫星的特点,而且采用了广播星历与精密星历一起播发,无需像传统精密单点定位需要接收其它信号来解算,本发明实施例中通过第一频段播发编排有时间参数、星历参数、完好性参数的第一导航信号,地面接收机可以基于该第一导航信号快速捕获卫星,即实现对卫星的定位,而通过第二频段播发编排有时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数、历书参数的第二导航信号,地面接收机可以基于该第二导航信号实现持续跟踪卫星并精密定位,能够减少精密定位所需时间,即实现快速精密定位。
图1为本发明实施例提供的导航信号播发方法的流程图。本发明实施例提供的导航信号播发方法可以应用于低轨卫星导航系统中各个低轨卫星,参照图1,本发明实施例提供的导航信号播发方法可以包括:
S101,获取时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数和历书参数。
一种可实现方式中,时间参数可以包括如下参数中的至少一种:整周计数、周内秒计数、子帧计数、星上设备时延差、时钟数据龄期、钟差参数、与世界协调时间(CoordinatedUniversal Time,UTC)时间同步参数、与全球定位系统(Global Position System,GPS)时间同步参数、与伽利略Galileo时间同步参数、与格洛纳斯GLONASS时间同步参数、与北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)时间同步参数。
一种可实现方式中,星历参数可以包括如下参数中的至少一种:星历数据龄期、星历参考时间、长半轴与轨道设计长半轴之差、偏心率、参考时间的轨道倾角、按参考时间计算的升交点赤经、近地点幅角、参考时间的平近点角、径长变化率、轨道倾角变化率、升交点赤经变化率、卫星平均运动速率与计算值之差、卫星平均运动速率一阶变化率、卫星平均运动速率二阶变化率、纬度幅角的余弦调和改正项的振幅、纬度幅角的正弦调和改正项的振幅、轨道半径的余弦调和改正项的振幅、轨道半径的正弦调和改正项的振幅、轨道倾角的余弦调和改正项的振幅、轨道倾角的正弦调和改正项的振幅、轨道径向改正数、轨道切向改正数和轨道法向改正数。
完好性参数可以包括如下参数中的至少一种:用户距离精度指数、卫星自主健康标识、卫星健康信息、完好性及差分信息健康标识、低轨卫星系统完好性信息卫星标识、区域用户距离精度指数、钟差改正数、码间偏差改正数。
精密定位参数可以包括如下参数中的至少一种:格网点电离层垂直延迟参数、格网点电离层垂直延迟改正数误差指数。
历书参数可以包括如下参数中的至少一种:历书编号、历书周计数、历书参考时间、长半轴偏差、偏心率、近地点幅角、参考时间的平近点角、升交点经度、升交点赤经变化率、参考时间的轨道参考倾角的改正量、卫星平均运动速率与计算值之差、卫星钟差、卫星钟速。
S102,确定第一参数对应的第一数据码,第一参数包括时间参数、星历参数和完好性参数。
可以理解为对第一参数进行编码得到第一数据码。
S103,利用低轨卫星对应的数据路伪码对第一数据码进行扩频调制,得到第一数据分量。
数据路伪码为weil码。
利用低轨卫星对应的数据路伪码对第一数据码进行扩频调制,得到第一数据分量,可以包括:
通过码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA),利用低轨卫星对应的数据路伪码对第一数据码进行扩频调制,得到第一数据分量。
S104,将第一数据分量与导频分量进行正交相移键控(Quadrature Phase ShiftKeying,QPSK)调制,得到第一导航信号,并通过第一频段播发第一导航信号,以使地面接收机接收第一导航信号。
其中,导频分量基于导频路伪码生成。
如此使得,第一导航信号编排有时间参数、星历参数、完好性参数。
S105,确定第二参数对应的第二数据码,第二参数包括时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数和历书参数。
可以理解为对第一参数进行编码得到第一数据码。
S106,利用低轨卫星对应的数据路伪码对第二数据码进行扩频调制,得到第二数据分量。
通过码分多址CDMA,利用低轨卫星对应的数据路伪码对第二数据码进行扩频调制,得到第二数据分量。
即待采用第一频段播发的第一导航信号过程中均采用CDMA进行信号复用,选用weil码作为测距码。
S107,将第二数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制,得到第二导航信号,并通过第二频段播发第二导航信号,以使地面接收机接收第二导航信号,并基于第一导航信号和第二导航信号进行定位,其中,第二频段不同于第一频段。
第二导航信号编排有时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数、历书参数。
地面接收机通过接收到的导航信号中的时间参数与数据路伪码来获取地面接收机到卫星的信号传输时间,该传输时间乘以光速得到地面接收机到卫星的距离,利用星历参数计算卫星的位置,综合4颗以上的卫星的位置和地面接收机到这些卫星的距离就可以解算出地面接收机的位置。地面接收机到卫星的距离精度是影响解算精度的关键因素,卫星信号传输时要经过地球上方的电离层,造成信号延时,严重影响距离精度。如果地面接收机只接收到了单频段的信号,可以使用导航信号中的电离层参数或精密定位参数来补偿部分电离层延时,提高距离精度。双频段导航信号可以利用不同频率与电离层延时的关系直接消除掉电离层延时带来的影响,大幅提高距离精度。
本发明实施例中通过第一频段播发第一导航信号以及通过第二频段播发第二导航信号,即通过两个频段播发导航电文。播发信号采用QPSK调制,I路(信号的同相分量)放置含有导航电文信息的数据分量,Q路(正交分量)放置导频分量。如此,地面接收机,也即地面导航信号接收机可以通过接收到的使用本发明的基于低轨卫星播发的导航信号,可以实现利用第一导航信号实现分钟级快速冷启动;再利用第二导航信号持续跟踪卫星位置,由于低轨卫星运行时角速度大的导致几何多样性变化明显的特点,接收机位置解算时载波信号的周整模糊度快速收敛,可以实现快速精密定位。
图2为本发明实施例提供的导航信号接收方法的流程图。本发明实施例提供的导航信号接收方法可以应用于地面接收机,参见图2,本发明实施例提供的导航信号接收方法可以包括:
S201,接收低轨卫星导航系统中低轨卫星通过第一频段播发的第一导航信号,第一导航信号是将第一数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制,导频分量基于导频路伪码生成,第一数据分量是利用低轨卫星对应的数据路伪码对第一数据码进行扩频调制得到的,第一数据码是与第一参数对应的,第一参数包括时间参数、星历参数和完好性参数;
S202,接收低轨卫星通过第二频段播发的第二导航信号,第二导航信号是将第二数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制得到的,第二数据分量是利用低轨卫星对应的数据路伪码对第二数据码进行扩频调制得到的,第二数据码是与第二参数对应的,第二参数包括时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数和历书参数;其中,第二频段不同于第一频段;
S203,基于第一导航信号和第二导航信号进行定位。
地面接收机可以通过接收到的使用本发明的基于低轨卫星播发的导航信号,可以实现利用第一导航信号实现分钟级快速冷启动;再利用第二导航信号持续跟踪卫星位置,由于低轨卫星运行时角速度大的导致几何多样性变化明显的特点,接收机位置解算时载波信号的周整模糊度快速收敛,可以实现快速精密定位。
一种可选的实施例中,如图3所示,导航信号通过低轨卫星第一频段信道(也可以理解为第一频段)和第二频段信道(也可以理解为第二频段)播发,第一频段占用5010~5030MHz的20MHz带宽;第二频段占用D2:7065~7075MHz的10MHz带宽。
如图4所示,两个频段的导航信号均采用QPSK调制。使用含有定位电文信息的数据码和数据路伪码生成数据分量,并与导频路伪码生成的导频分量正交调制在载波上,即通过QPSK调制得到导航信号。信号复用方式采用码分多址(CDMA),伪码(测距码)序列采用weil码截断产生。两个频段的导航信号均采用如图4所示的方式确定,并分别通过两个频段播发两个导航信号,以使地面接收机接收导航信号并基于导航信号进行定位。
一种可实现方式中,如图5所示,第一导航信号,即由第一频段播发的导航信号由主帧和子帧组成。每个主帧为1500比特,每个主帧由5个子帧组成,每个子帧为300比特,每个子帧由10个字组成,每个字为30比特。每个字由电文信息及校验码两部分组成。每个子帧第1个字为同步信息,不进行纠错编码,其它9个字均采用广播信道(Broadcast Channel,BCH)(15,11,1)加交织方式进行纠错编码,信息位共有22比特。
参照图6A、图6B、图6C、图6D、图6E,本发明实施例中,第一导航信号中每个主帧有5个子帧,每个子帧分为10个字,每个子帧的第一个字包含20bits的同步信息(即帧同步头Pre)。子帧播发时采用高位先播发的方式。第一频段信号导航电文编排有时间参数、星历参数、完好性参数。
表1所示为时间参数的数据字段以及各个数据字段的含义。
表1
表2所示为星历参数的数据字段以及各个数据字段的含义。
表2
表3所示为完好性参数的数据字段以及各个数据字段的含义。
一种可实现方式中,参见图7,第二导航信号由3个主帧:主帧1、主帧2、主帧3构成,各主帧长度不同;主帧1为1800比特,由6个子帧构成,每个子帧为300比特,每个子帧由10个字构成,每个字为30比特;主帧2为9600比特,由32个子帧构成,每个子帧为300比特,每个子帧由10个字构成,每个字为30比特;主帧3为648000比特,由1800个子帧构成,每个子帧为360比特,每个子帧由12个字构成,每个字为30比特,其中每个子帧的第1个字为同步信息,不进行纠错编码,其它字均采用BCH(15,11,1)加交织方式进行纠错编码,信息位共有22比特;
通过第二频段播发第二导航信号,包括:通过第二频段依次播发主帧1、主帧2、主帧3。
参照图8A、图8B、图8C、图8D、图8E、图8F,本发明实施例中,第二频段信号电文第1主帧播发时间参数、星历参数、完好性参数、电离层参数。每个子帧的第一个字包含20bits的同步信息(即帧同步头Pre)。主帧计数FraID表示当前主帧编号。主帧1子帧计数FraID1表示当前主帧1的子帧编号。子帧播发时采用高位先播发的方式。具体的,时间参数、星历参数、完好性参数如上述表1、表2、表3所示,电离层参数对应8参数Klobuchar模型中的α0、α1、α2、α3、β0、β1、β2、β3,可计算全球范围内低轨卫星导航信号的电离层垂直延迟改正,其中,α0、α1、α2、α3四个参数是太阳的平均辐射流量的振幅分量,β0、β1、β2、β3四个参数是太阳的平均辐射流量的周期分量。
参照图9,本发明实施例中,第二导航信号电文中第2主帧播发精密定位(格网点电离层)参数。精密定位参数用Ion表示,包括格网点电离层垂直延迟参数和格网点电离层垂直延迟改正数误差指数。电离层格网覆盖范围为东经70~145度,北纬7.5~55度,按经纬度5×2.5度进行划分,形成320个格网点,格网点电离层垂直延迟参数表示该信号在某个格网点的电离层垂直延迟,用户需将格网点电离层改正数内插得到观测卫星穿刺点处的电离层改正数,以修正观测伪距;格网点电离层垂直延迟改正数误差指数用来描述格网点电离层延迟改正的精度。Ioni,n表示编号为10*(Pnum2-1)+n的格网点,每个子帧播发10个格网点的电离层延迟信息。主帧2子帧计数FraID2表示当前主帧2的子帧编号。子帧播发时采用高位先播发的方式。
参见图10,本发明实施例中,第二导航信号电文中第3主帧播发历书参数。第3主帧的每个子帧播发一颗卫星的历书。主帧3子帧计数FraID3表示当前主帧3的子帧编号,子帧播发时采用高位先播发的方式。
表4所示为历书参数的数据字段以及各个数据字段的含义。
表4
采用双频段播发的方式,第一导航信号携带有时间参数、星历参数、完好性参数,用于快速捕获卫星;第二导航信号携带时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数、历书参数,用于持续跟踪卫星并精密定位。
对应于上述实施例提供的导航信号播发方法,本发明实施例还提供了一种导航信号播发装置,应用于低轨卫星导航系统中各个低轨卫星,如图11所示,该装置可以包括:
获取模块1101,用于获取时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数和历书参数;
第一确定模块1102,用于确定第一参数对应的第一数据码,第一参数包括时间参数、星历参数和完好性参数;
第一调制模块1103,用于利用低轨卫星对应的数据路伪码对第一数据码进行扩频调制,得到第一数据分量;将第一数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制,得到第一导航信号;
第一播发模块1104,用于通过第一频段播发第一导航信号,以使地面接收机接收第一导航信号;其中,导频分量基于导频路伪码生成;
第二确定模块1105,用于确定第二参数对应的第二数据码,第二参数包括时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数和历书参数;
第二调制模块1106,用于利用低轨卫星对应的数据路伪码对第二数据码进行扩频调制,得到第二数据分量;将第二数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制,得到第二导航信号;
第二播发模块1107,用于通过第二频段播发第二导航信号,以使地面接收机接收第二导航信号,并基于第一导航信号和第二导航信号进行定位,其中,第二频段不同于第一频段。
可选的,数据路伪码为weil码;
第一调制模块1103,具体用于通过码分多址CDMA,利用低轨卫星对应的数据路伪码对第一数据码进行扩频调制,得到第一数据分量。
可选的,星历参数包括如下参数中的至少一种:星历数据龄期、星历参考时间、长半轴与轨道设计长半轴之差、偏心率、参考时间的轨道倾角、按参考时间计算的升交点赤经、近地点幅角、参考时间的平近点角、径长变化率、轨道倾角变化率、升交点赤经变化率、卫星平均运动速率与计算值之差、卫星平均运动速率一阶变化率、卫星平均运动速率二阶变化率、纬度幅角的余弦调和改正项的振幅、纬度幅角的正弦调和改正项的振幅、轨道半径的余弦调和改正项的振幅、轨道半径的正弦调和改正项的振幅、轨道倾角的余弦调和改正项的振幅、轨道倾角的正弦调和改正项的振幅、轨道径向改正数、轨道切向改正数和轨道法向改正数。
可选的,精密定位参数包括如下参数中的至少一种:格网点电离层垂直延迟参数、格网点电离层垂直延迟改正数误差指数。
可选的,历书参数包括如下参数中的至少一种:历书编号、历书周计数、历书参考时间、长半轴偏差、偏心率、近地点幅角、参考时间的平近点角、升交点经度、升交点赤经变化率、参考时间的轨道参考倾角的改正量、卫星平均运动速率与计算值之差、卫星钟差、卫星钟速。
可选的,时间参数包括如下参数中的至少一种:整周计数、周内秒计数、子帧计数、星上设备时延差、时钟数据龄期、钟差参数、与世界协调时间UTC时间同步参数、与全球定位系统GPS时间同步参数、与伽利略Galileo时间同步参数、与格洛纳斯GLONASS时间同步参数、与北斗卫星导航系统BDS时间同步参数。
可选的,完好性参数包括如下参数中的至少一种:用户距离精度指数、卫星自主健康标识、卫星健康信息、完好性及差分信息健康标识、低轨卫星系统完好性信息卫星标识、区域用户距离精度指数、钟差改正数、码间偏差改正数。
可选的,第二导航信号由3个主帧:主帧1、主帧2、主帧3构成,各主帧长度不同;主帧1为1800比特,由6个子帧构成,每个子帧为300比特,每个子帧由10个字构成,每个字为30比特;主帧2为9600比特,由32个子帧构成,每个子帧为300比特,每个子帧由10个字构成,每个字为30比特;主帧3为648000比特,由1800个子帧构成,每个子帧为360比特,每个子帧由12个字构成,每个字为30比特,其中每个子帧的第1个字为同步信息,不进行纠错编码,其它字均采用BCH(15,11,1)加交织方式进行纠错编码,信息位共有22比特;
第二播发模块1107,具体用于通过第二频段依次播发主帧1、主帧2、主帧3。
对应于上述实施例提供的导航信号接收方法,本发明实施例提供了一种导航信号接收装置,应用于地面接收机,如图12所示,该装置包括:
第一接收模块1201,用于接收低轨卫星导航系统中低轨卫星通过第一频段播发的第一导航信号,第一导航信号是将第一数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制,导频分量基于导频路伪码生成,第一数据分量是利用低轨卫星对应的数据路伪码对第一数据码进行扩频调制得到的,第一数据码是与第一参数对应的,第一参数包括时间参数、星历参数和完好性参数;
第二接收模块1202,用于接收低轨卫星通过第二频段播发的第二导航信号,第二导航信号是将第二数据分量与导频分量进行正交相移键控QPSK调制得到的,第二数据分量是利用低轨卫星对应的数据路伪码对第二数据码进行扩频调制得到的,第二数据码是与第二参数对应的,第二参数包括时间参数、星历参数、完好性参数、精密定位参数、电离层参数和历书参数;其中,第二频段不同于第一频段;
定位模块1203,用于基于第一导航信号和第二导航信号进行定位。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图13所示,包括处理器1301、通信接口1302、存储器1303和通信总线1304,其中,处理器1301,通信接口1302,存储器1303通过通信总线1304完成相互间的通信。
存储器1303,用于存放计算机程序;
处理器1301,用于执行存储器1303上所存放的程序时,实现上述导航信号播发方法的方法步骤。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图14所示,包括处理器1401、通信接口1402、存储器1403和通信总线1404,其中,处理器1401,通信接口1402,存储器1403通过通信总线1404完成相互间的通信。
存储器1403,用于存放计算机程序;
处理器1401,用于执行存储器1403上所存放的程序时,实现上述导航信号接收方法的方法步骤。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质内存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述导航信号播发方法的方法步骤。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述导航信号接收方法的方法步骤。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述导航信号播发方法的方法步骤。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述导航信号接收方法的方法步骤。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置、电子设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
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