[发明专利]一种利用非合作卫星信号实现定位的方法

摘要

本发明提供了一种利用非合作卫星信号实现定位的方法，利用VLBI测量技术实现对非合作卫星信号的精密测定轨；利用无源雷达探测定位中的时差测量技术，获取三个以上卫星辐射源的非合作卫星信号到定位基准站与用户接收机的时延测量值，从而得到时差测量定位方程组，最终求解方程组得到用户位置。本发明在对卫星信号不解调的情况下，通过定位基准站与用户站同步采集非合作卫星信号，对采集数据进行二阶互模糊函数处理，从而实现非合作信号无源定位的目的。

主权项

1.一种利用非合作卫星信号实现定位的方法，其特征在于包括下述步骤：1)利用VLBI技术得到非合作卫星信号到多个VLBI测轨站的时延差，由此测定卫星的轨道，并根据测轨数据与动力学方程，外推预测卫星的轨道，形成卫星的轨道位置数据；2)地面各VLBI测轨站间通过卫星双向比技术对实现高精度时间同步，其同步精度为1ns；以定位基准站时间为时间测量基准，定位基准站装置氢原子钟，并将时间溯源到UTC(NTSC)；用户与定位基准站间需要利用BPL定时接收机进行粗同步，同步精度优于1us；3)定位基准站接收非合作卫星下行信号，对信号进行频谱检测，确定系统观测频点，将接收到的射频信号混频变为中频信号后进行数字采样，采集到目标信号并标记上采集时刻时间戳和频点信息；用户根据西安数据中心发播的观测卫星信号频点，接收非合作卫星下行信号，将接收到的信号进行低噪放大后与本振信号混频为中频信号，对其进行采集，采集到目标信号并标记上采集时刻时间戳和频点信息；4)西安数据处理中心将卫星坐标、定位基准站位置及其采集的数据根据时间顺序全部发播给用户，用户根据采集时间对定位基准站测量数据和自身测量数据进行数据处理与相关，得到卫星信号到达定位基准站与用户的时差测量值；5)确定四颗及以上可观测非合作卫星后，对卫星进行定轨，定位基准站和用户分别采集非合作卫星下行信号；对定位方程组进行线性化，通过迭代求解算出用户坐标(x,y,z)和定位基准站与用户之间的钟差tu，其中，每颗卫星下行信号到定位基准站和用户接收机的时差测量值为τj，卫星坐标为(Xj,Yj,Zj)，j＝1,2,3,4…，定位基准站的位置坐标为(X0,Y0,Z0)。