[发明专利]基于全球网格的GPS信号分量调整中心点确定方法

说明书

本发明公开了一种基于全球网格的GPS信号分量调整中心点确定方法，该方法主要是根据IGS或iGMAS跟踪站数据，得出GPS卫星信号载噪比变化情况，统计载噪比增高和降低的操作时刻，利用卫星星历计算卫星位置，再将全球划分为若干个网格点，计算网格点对该卫星的仰角，通过统计的方法确定GPS系统所选择的中心点。对于利用中心点规划卫星信号分量调整的模式，实施本方法可以找到相应的中心点。本发明首次涉及GPS系统信号分量调整所选中心点的确定方法，利用公开的数据，通过简单的统计计算即可确定出中心点；研究结果有助于增进对GPS系统信号调整时机、任务规划能力的了解。

技术领域

本发明涉及卫星导航领域，特别是一种基于全球网格的GPS信号分量调整中心点确定方法。

背景技术

GPS系统能为各类用户提供高精度定位、授时以及测速服务，但由于GPS卫星与地面距离远，下行信号落地功率低，如果接收机附近的电磁环境复杂，则可能导致用户接收信号失锁。GPS现代化计划提出后，GPS IIR-M、GPS IIF以及GPS III卫星都具备星上信号分量的调整能力，能够根据需要调整卫星下播的信号分量，调整过程中可以将一部分信号的能量分配给指定的信号，由于指定信号分量获得了更大的能量，其落地信号的功率也将增高。通过信号分量调整的方式能够使GPS指定信号的下行功率增大，抵消一部分电磁环境的不利影响。例如，为减小地面对GPS下行信号的压制式干扰，2018年GPS系统曾通过调整不同信号能量配比的方式使P(Y)码落地信号功率得到增高。

中国发明专利CN201810922419.0一种卫星导航信号高精度时域性能评估方法，采集卫星导航信号，对卫星导航信号包含的N个信号分量进行数据预处理；根据预处理结果将导航信号转换为基带信号，获取需要恢复的第n个信号分量的基带波形；将恢复的基带波形与理想基带波形对比，获取卫星导航信号第n个信号分量的基带波形下降沿抖动的均值和标准差，与预设指标值对比，评估基带波形时域性能。

中国发明专利CN201980007696.1一种基于扩频码时移位置调制的卫星通信导航信号生成方法，包括：生成导频信号分量扩频码和数据信号分量扩频码(110)；根据导频信号分量扩频码，调制生成导频分量扩频调制信号S_pilot(t)(120)；根据数据信号分量扩频码，采用扩频码时移为止调制的方式对二进制的电文或数据信息进行调制，生成数据分量扩频调制信号S_data(t)(130)；采用中心频率为f_c、相位不相同的载波，将导频分量扩频调制信号S_pilot(t)和数据分量扩频调制信号S_data(t)调制到射频，得到两路射频分量信号，再将两路射频信号分量叠加，得到射频调制信号S_RF(t)(140)。

GPS卫星调整信号分量其中一种模式是选取中心点，以中心点对卫星的仰角变化规划信号能量分配的时机。确定GPS系统规划信号分量调整所选择的中心点，可增进对GPS系统信号调整时机、任务规划能力的了解。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种基于全球网格的GPS信号分量调整中心点确定方法。

为解决上述技术问题，本发明包括一种基于全球网格的GPS信号分量调整中心点确定方法，包括以下步骤：

S1：GPS卫星信号载噪比操作时刻确定，通过分布在全球各地的跟踪站确定GPS卫星载噪比增高和降低的操作时刻；

S2：载噪比操作时刻的卫星位置计算，根据星历计算卫星载噪比操作时刻的卫星位置；

S3：计算网格点对操作卫星的仰角，将全球划分为若干网格，每个网格的经度、纬度分别记为i°、j°，求出位于(i°,j°)的网格点对操作卫星的仰角α(i,j,k)，

其中，i＝-180,-179,…0,…179，j＝-90,-89,…0,…89,k＝1,2,…,N，N为信号分量调整操作的卫星编号；