[发明专利]一种GEO卫星转发信号码和载波相位偏差的计算方法

摘要

本发明提供了一种GEO卫星转发信号码和载波相位偏差的计算方法，首先建立载波大环路码伪距和载波相位伪距方程，然后采用双频码和载波相位的观测结果解算电离层参数，分别计算C1、C2载波上的码和载波相位的偏移量，最终经过滤波获得C1、C2载波上的码和载波相位的实时控制量。本发明可实现GEO卫星转发信号码和载波相位的一致性。

主权项

一种GEO卫星转发信号码和载波相位偏差的计算方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1.建立载波大环路码伪距和载波相位伪距方程，码相位大环观测方程Ploop＝ρ+Iup+Idp+εPi，载波相位大环观测方程λdΦloop＝ρ+Iuφ+Sφ+Idφ+Nλd+εφ，其中，εφ为载波相位测量累计噪声；Ploop和Φloop表示信号从地面发射基带经射频发射通道、空间上行、卫星转发、空间下行、射频接收通道和综合基带接收终端的码和载波相位伪距，ρ＝ρu+ρd+Tup+Tdp+Eu+Ed+Sp＝ρu+ρd+Tuφ+Tdφ+Eu+Ed+Sφ，ρu表示从地面发射天线相位中心到GEO卫星接收天线相位中心的几何距离，ρd是从GEO卫星发射天线相位中心到地面接收天线相位中心的几何距离，Tup为从地面发射天线相位中心到GEO卫星所经历对流层在码相位上产生的附加延迟，Tdp为从GEO卫星发射天线相位中心到地面站经历对流层在码相位上产生的延迟，Eu和Ed分别表示地面主控站上行发射设备和下行接收设备的处理时延，Sp表示卫星转发器设备时延，Sφ表示卫星转发器引起的载波相位变化，Iup、Iuφ分别为从地面发射天线相位中心到GEO卫星所经历电离层在码相位和载波相位上产生的附加延迟，Idp、Idφ分别为从GEO卫星发射天线相位中心到地面站经历电离层在码相位和载波相位上产生的延迟，εPi和εφi代表接收机的码噪声和载波相位测量累计噪声，N为下行测量存在的整周模糊度，λd为下行频率对应的波长；步骤2.采用双频码和载波相位的观测结果解算电离层参数；Ploop,c1=ρ+Ifc1,u2+Ifc1,d2+ϵPi]]>Ploop,c2=ρ+Ifc2,u2+Ifc2,d2+ϵPi]]>λc1,dΦloop,c1=ρ-Ifc1,u2+Sφ-Ifc1,d2+Nc1·λc1,d+ϵφi]]>λc2,dΦloop,c2=ρ-Ifc2,u2+Sφ-Ifc2,d2+Nc2·λc2,d+ϵφi]]>其中，所述双频码的载波频率为C1、C2，Ploop,c1和Ploop,c2分别表示C1和C2频点信号的大环码伪距观测量；Φloop,c1和Φloop,c2分别表示C1和C2频点信号的载波相位观测量；fc1,u和fc1,d，fc2,u和fc2,d分别表示C1和C2频点信号的上行和下行载波频率；Nc1和Nc2分别表示C1和C2频点信号载波相位观测量的整周模糊度；λc1,d和λc2,d分别表示C1和C2频点下行信号载波波长；解算电离层参数步骤3.计算C1载波上的码和载波相位的偏移量Δc1=2Ifc1,u2-Sφ,c1=Ploop,c1-λc1,dΦloop,c1-2Ifc1,d2;]]>计算C2载波上的码和载波相位的偏移量Δc2=2Ifc2,u2-Sφ,c2=Ploop,c2-λc2,dΦloop,c2-2Ifc2,d2;]]>表示卫星转发器引起的C1载波相位变化，同理表示卫星转发器引起的C 2载波相位变化；步骤4.采用滤波器对C1、C2载波上码和载波相位的偏移量分别进行平滑、估计，获得C1载波上的实时控制量和C2载波上的实时控制量其中τ为滤波器常数，T为采样间隔，Δc1(k)、Δc2(k)为滤波前C1、C2载波的当前预调整量，Δc1(k‑1)、Lc1(k‑1)分别为前一时刻滤波前、后C1载波的的预调整量，Δc2(k‑1)、Lc2(k‑1)分别为前一时刻滤波前、后C2载波的的预调整量。