[发明专利]转发式卫星导航定位系统中的虚拟星座方法

说明书

技术领域

本发明涉及空间技术领域，特别是一种转发式卫星导航定位系统中的虚拟星座方法。

背景技术

在转发式卫星导航定位系统(专利申请号为200410046064.1)中，将高精度原子钟从星上移置到地面，从而可以利用现有的通信卫星作为导航星，具有投资少、研制周期短、高精度原子钟在地面易于维护、更换、修理等长处。而且从整个系统考虑，可以方便地换星、换频、换码、甚至采用信号寄生的办法，提高系统抗干扰、防摧毁能力。但作为时间度量的基准的高精度原子钟与作为位置测量基准的空间卫星不统一，成为一个需要亟待解决的新问题。

发明内容

本发明的目的是，用转发式卫星导航定位系统中的虚拟星座方法，解决卫星时间度量基准与卫星定位的空间位置基准不统一的问题。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是提供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，其虚拟卫星，是把在地面发射信号讯息的导航主控站移位到空间，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：

ρi=(xu-xsi)2+(yu-ysi)2+(zu-zsi)2+ctu+B]]>

式中，ρ₁为伪距，由观测得到，是已知量；(x_s，y_s，z_s)为卫星位置坐标，c为光速，B是已知量；(x_u，y_u，z_u)为用户位置坐标，t_u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。

所述的虚拟星座方法，其所述数颗虚拟卫星，至少为四颗。

所述的虚拟星座方法，其所述已知量B，为B＝b+1，其中：