[实用新型]基于北斗伪卫星的近海及港口区域定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及卫星导航定位技术领域，具体涉及一种基于北斗伪卫星的近海及港口区域定位系统。

背景技术

确定平台自身位置信息是确保作业安全以及进行高效有序管理与调度的基础和前提。随着我国海洋战略的实施，近海捕捞、近海勘探、近海搜救、近海航行、近海防务等近海活动日益增加，水运物流发展迅速，船舶进出港口日渐频繁，这对近海及港口区域舰船、飞行器的定位提出了更高的要求，要求定位系统具备较高的定位精度、能够覆盖所有的舰船及飞行器、具备一定的抗干扰能力、具备较高的完好性与可用性等。近海及港口区域定位根据作业任务的不同可以有多种不多的定位方法，如光学交汇定位、无线电测距定位、卫星定位、水声定位以及组合定位等。

目前的技术手段虽然能够在一定程度上解决定位问题，但在工程实现方面仍然存在定位精度不高以及应用受局限等问题，且更多的是依赖以GPS为代表的全球导航卫星系统(GNSS)进行工作，即使是目前发展最为成熟的GPS系统，在定位与导航过程中也存在一定的局限性与风险，会受到包括太阳活动影响、干扰与欺骗、易受破坏等因素的限制。对于一些应用领域来说，GPS系统在定位精度、可用性、完好性方面还无法满足一些用户的使用需求，如沿海港口及其附近的精确导航，要求达到米级的导航精度和较高的完好性指标，覆盖的区域又远远大于局域范围，同时提供较高的系统可用性和完全的自主权。

北斗卫星导航系统是我国自主发展、独立运行的全球导航卫星系统，虽然拥有自主权，但也面临着与GPS系统类似的问题，其缺点主要有：赤道卫星只能覆盖南、北纬81度，81度以上是盲区和死角；北斗卫星只能进行两维定位，需要地面高程数据库做补充才能确定点的水平坐标；精度与GPS伪距法相当，达不到GPS载波相位法cm级的精度；用户需要发射信号，不利于隐蔽。因此，在为近海及港口区域作业平台定位时，不能过于依赖基于卫星导航系统的解决方案，还需要有其他相对独立的辅助技术手段来实现定位。

实用新型内容

基于现有技术中存在的上述不足，本实用新型现提出基于北斗伪卫星的区域定位系统，以解决原有的实现对平台自身定位技术中过度依赖GPS以及存在的定位精度不高、抗干扰能力不强、实用性不高的问题。

本实用新型所公开的基于北斗伪卫星的近海及港口区域定位系统，包括：所述系统包括主控站、至少四颗北斗伪卫星、北斗伪卫星接收机以及参考接收机，其中，所述主控站与所述北斗伪卫星和所述参考接收机相耦接，所述主控站将测距码和导航电文发送给所述北斗伪卫星，接收所述参考接收机反馈回的同步误差信号，并根据所述同步误差信号将调控信号发送给所述北斗伪卫星；所述北斗伪卫星分别与所述主控站、所述北斗伪卫星接收机以及所述参考接收机相耦接，所述北斗伪卫星接收所述主控站发送的测距码、导航电文以及调控信号，将调制的北斗导航信号同步射频发射给所述北斗伪卫星接收机和所述参考接收机；所述北斗伪卫星接收机与所述北斗伪卫星相耦接，接收所述北斗伪卫星发送的射频信号以进行伪距测量、导航电文解算和定位；所述参考接收机与所述北斗伪卫星和主控站相耦接，接收所述北斗伪卫星发送的射频信号，并将分析得到的同步误差信号发送给所述主控站。

优选地，所述北斗伪卫星设有至少四颗，固定安装于海岸上和/或钻井平台处，且位置已知。

优选地，所述北斗伪卫星包括主控单元、基带处理单元以及射频单元，其中，所述主控单元与所述主控站和所述基带处理单元相耦接，接收所述主控站发来的调控信号，并将所述北斗伪卫星的初始化数据发送给所述基带处理单元；所述基带处理单元与所述主控单元和所述射频单元相耦接，接收所述主控单元发来的初始化数据进行信号处理，并将转换后的模拟中频信号发送给所述射频单元；所述射频单元与所述基带处理单元和所述北斗伪卫星接收机相耦接，接收从所述基带处理单元发来的中频信号，将根据系统内部时钟和本振信号进行变频、滤波放大后的射频信号输出给所述北斗伪卫星接收机。

优选地，所述北斗伪卫星接收机包括：天线、射频接收机、信号处理器以及数据处理机，其中，所述天线无线耦接所述北斗伪卫星，接收所述北斗伪卫星发来的射频信号；所述射频接收机将所述射频信号处理成中频信号后送入所述信号处理器；所述信号处理器从中提取多路伪距信号后送入所述数据处理机。

优选地，所述参考接收机包括：前端射频单元、中频数据处理单元和导航解算单元，其中，所述前端射频单元无线耦接所述北斗伪卫星，接收所述北斗伪卫星发来的射频信号；所述中频数据处理单元将所述射频信号转换成中频信号后送入所述导航解算单元。

优选地，所述伪卫星接收机安装于快速移动的交通工具上。