[发明专利]一种基于北斗系统的水下传感器的水面快速定位方法

权利要求书

1.一种基于北斗系统的水下传感器的水面快速定位方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

S101、获取本地存储的北斗系统卫星信息和上一次接收机位置信息，根据本地时间估计卫星的概略位置；

S102、根据北斗系统卫星信息和上一次接收机位置信息，判断此时在遮蔽角条件下的可见IGSO和MEO卫星信息；

S103、根据上一步骤得到的可见IGSO和MEO卫星信息，选择对应的伪随机码，生成接收机进入基带信号处理环节，进行基于数据分块的FFT捕获，然后进入后续跟踪、比特同步环节，若捕获到第i颗卫星信息，则记录信号接收时刻；

S104、计算第i颗卫星信号发射时间，以及第i颗卫星到接收机的粗估伪距；

S105、当接收机获得4颗及4颗以上的可见星位置及伪距时，通过最小二乘法求解接收机位置，实现快速定位解算；

S106、将本次解算的接收机位置信息存储到本地存储器中，为下次位置解算提供信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的水下传感器的水面快速定位方法，其特征在于，所述北斗系统卫星信息包括北斗系统卫星星历、历书。

3.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的水下传感器的水面快速定位方法，其特征在于，进行基于数据分块的FFT捕获，具体为将长度为Lms的数据，分成L个数据块，每个数据块均包含1ms的数据采样，对L个数据块分别进行FFT捕获运算。

4.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的水下传感器的水面快速定位方法，其特征在于，后续跟踪包括载波跟踪和伪码跟踪，载波跟踪环采用科斯塔斯环，伪码跟踪环采用非相干延迟锁定环，使用近似相干点乘功率法，并利用载波环的动态信息进行辅助。

5.根据权利要求4所述的一种基于北斗系统的水下传感器的水面快速定位方法，其特征在于，比特同步采用能量积分法，在跟踪环进入载波相位锁定状态后，将每毫秒的积分结果缓存下来，缓存20ms的积分结果之后，在每毫秒积分结束时将前面连续的积分结果和NH码滑动窗系数相乘并求和，找到信号能量达到最大值时对应的正确数据比特跳变时刻。

6.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的水下传感器的水面快速定位方法，其特征在于，计算第i颗卫星信号发射时间，计算公式如下：

其中，的单位为秒，为码相位值，为比特同步后获取的当前比特中已接收到的完整的伪随机码的个数，为比特同步后获取的当前字中已经接收到的比特的个数，为当前子帧中已经接收到的字的个数，为北斗系统周内时。

7.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的水下传感器的水面快速定位方法，其特征在于，计算第i颗卫星到接收机的粗估伪距，计算公式如下：

其中，c为光速，取299792458m/s。

8.根据权利要求7所述的一种基于北斗系统的水下传感器的水面快速定位方法，其特征在于，通过最小二乘法求解接收机的位置，计算公式为：

其中，为第i颗卫星的位置坐标，为接收机位置坐标，为接收机的时钟误差。

9.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的水下传感器的水面快速定位方法，其特征在于，步骤S106中，还将本次解算的接收机位置信息通过北斗系统短报文通信功能上传分享。