一種采用迭代差分算法的遠程定位系統及方法
【專利摘要】本發明涉及遠程定位領域，具體涉及一種采用迭代差分算法的遠程定位系統及方法，包括地面控制中心、遠程網絡和用戶終端；遠程網絡由兩個空間目標及一個空間備用目標構成，其中，空間目標上載荷有變頻轉發器、兩個波束的S頻段天線和L頻段天線，兩顆衛星的4個S頻段波束分區覆蓋全服務區，空間目標的兩個L頻段波束分區覆蓋全服務區，本發明的有益效果：可實現授時、定位、GPS授時、GPS定位的功能，以擺脫對GPS的以來，提高我國民用基礎行業的安全性和穩定性。
【專利說明】一種采用迭代差分算法的遠程定位系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于遠程定位領域，具體涉及一種采用迭代差分算法的遠程定位系統及方 法。
【背景技術】
[0002] 目前全球的導航衛星主要有美國的全球衛星導航系統GPS (Global Positioning System)、俄羅斯的全球導航衛星系統 GLONASS (Global Navigation Satellite System)、 中國的北斗衛星導航定位系統（Compass Navigation Satellite System)和歐盟的伽利略 全球導航定位系統（European Satellite Navigation System)。現階段，GPS定位以及授 權功能在我國的交通、電力、通信、金融、水利、石油等領域有著廣泛的應用；但因 GPS受美 國限制，采用單一的GPS存在風險，其安全可靠性低，自主性差。采用迭代差分算法的遠程 定位系統是我國正在實施的自主發展、獨立運行的全球衛星導航系統。
【發明內容】
[0003] 本發明是所要解決的技術問題是針對現有技術的不足提供一種采用迭代差分算 法的遠程定位系統及方法。
[0004] 一種采用迭代差分算法的遠程定位系統，所述系統包括：
[0005] 控制中心：連接遠程網絡，同時管理整個系統及采用迭代差分算法進行導航定位 解算；
[0006] 遠程網絡：覆蓋全服務區，用于轉發控制中心與用戶終端之間的雙向信號傳輸；
[0007] 用戶終端：連接遠程網絡，向遠程網絡接收及發送信息。
[0008] 進一步地，所述遠程網絡包括兩個工作單元及一個備用單元。
[0009] 進一步地，所述兩個空間目標及一個空間備用目標均載荷有變頻轉發設備、兩個 波束的S頻段天線及L頻段天線。
[0010] 進一步地，所述控制中心包括信號收發子系統、信息處理分系統、時間分系統、監 控子系統及軌道監控分系統。
[0011] 一種采用迭代差分算法的遠程定位方法，應用上述的系統，包括以下步驟：
[0012] a)建立一個位置已知的空間參考系，測量待定位點到各參考點的相對位置，其中 控制中心及遠程網絡的空間目標為參考點，用戶終端為待定位點；
[0013] b)創建待定位點觀測量，定位系統中的控制中心采集獲得用戶終端的信號強度、 載波相位、信號到達角度和時間觀測量，創建待定位點觀測量，表示為：
【權利要求】
1. 一種采用迭代差分算法的遠程定位系統，其特征在于，所述系統包括： 控制中心：連接遠程網絡，同時管理整個系統、采用迭代差分算法進行導航定位解算； 遠程網絡：覆蓋全服務區，用于轉發控制中心與用戶終端之間的雙向信號傳輸； 用戶終端：連接遠程網絡，向遠程網絡接收及發送信息。
2. 根據權利要求1所述的遠程定位系統，其特征在于，所述遠程網絡包括兩個空間目 標及一個空間備用目標。
3. 根據權利要求2所述的遠程定位系統，其特征在于，所述兩個工作單元及一個備用 單元均載荷有變頻轉發設備、兩個波束的S頻段天線及L頻段天線。
4. 根據權利要求1所述的遠程定位系統，其特征在于，所述控制中心包括信號收發子 系統、信息處理分系統、時間分系統、監控子系統及軌道監控分系統。
5. -種采用迭代差分算法的遠程定位方法，應用權利要求1-4之一的系統，其特征在 于，包括以下步驟： a) 建立一個位置已知的空間參考系，測量待定位點到各參考點的相對位置，其中控制 中心及遠程網絡的工作單元為參考點，用戶終端為待定位點； b) 創建待定位點觀測量，定位系統中的控制中心采集獲得用戶終端的信號強度、載波 相位、信號到達角度和時間觀測量，創建待定位點觀測量，表示為：
s(i)為待定位點的觀測量；為控制中心到空間目標i的幾何距離；待定位點到 空間目標i的幾何距離；空間目標i的轉發延遲；t接收機鐘差；c光速；信號的 空間傳輸延遲；V(i)測量誤差及噪聲； c) 獲得空間目標到待定位點的幾何距離為：
(Xpypzi)為空間目標i的坐標； d) 將步驟b)中的公式變換得到：
e) 通過氣壓計及高度計測量得到高度信息后，d)步驟公式可解，獲得定位結果。
6. 根據權利要求5所述的定位方法，其特征在于，所述空間參考系包括地心慣性坐標 系和地心地球固連坐標系。
7. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，當e)步驟中無法通過氣壓計及高度計測 量得到高度信息時，可構造方程，包括橢球觀測方程及虛擬衛星觀測方程，并通過線性迭代 的方法求解，獲得定位結果。
8. 根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述橢球觀測方程為：
其中高度為h ;a，b分別為地球橢球形的長軸和短軸。
9. 根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述虛擬衛星觀測方程為：
【文檔編號】G01S19/45GK104392108SQ201410609871
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月3日 優先權日:2014年11月3日
【發明者】陸巖, 湯錦輝, 程俊斌, 方雷, 蘭洪亮, 邵欣, 劉曉麗, 劉兆云, 周臣 申請人:中國人民解放軍空軍裝備研究院雷達與電子對抗研究所