GNSS接收机和卫星捕获跟踪方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112327335A(43)申请公布日2021.02.05(21)申请号202011218804.0(22)申请日2020.11.04(71)申请人展讯通信（上海）有限公司地址201203上海市浦东新区自由贸易试验区祖冲之路2288弄展讯中心1号楼(72)发明人李志成赵岩(74)专利代理机构上海弼兴律师事务所31283代理人杨东明张冉(51)Int.Cl.G01S19/35(2010.01)G01S19/28(2010.01)G01S19/25(2010.01)权利要求书3页说明书12页附图3页(54)发明名称GNSS接收机和卫星捕获跟踪方法(57)摘要本发明公开了一种GNSS接收机和卫星捕获跟踪方法，其中GNSS接收机包括蜂窝通信模块、GNSS模块；GNSS模块包括跟踪引擎、导航解算模块；蜂窝通信模块用于解析信号帧以得到帧边缘，导航解算模块用于根据帧边缘记录第一本地时间，蜂窝通信模块还用于根据帧边缘得到对应的第一GPS时间；蜂窝通信模块还用于根据第一GPS时间和信号传输时延得到优化的GPS时间；导航解算模块还用于得到当前时间；导航解算模块还用于得到卫星的捕获参数；跟踪引擎根据捕获参数进行卫星捕获。本发明能够有效提升卫星捕获速度、减少GNSS接收机的芯片面积和降低GNSS接收机的功耗。CN112327335ACN112327335A权利要求书1/3页1.一种GNSS接收机，其特征在于，包括蜂窝通信模块、GNSS模块；所述GNSS模块包括跟踪引擎、导航解算模块；所述蜂窝通信模块用于解析信号帧以得到帧边缘，所述导航解算模块用于根据所述帧边缘记录第一本地时间，所述蜂窝通信模块还用于根据所述帧边缘得到对应的第一GPS时间，所述蜂窝通信模块还用于进行频偏估计以得到本地时钟对应的钟漂；所述蜂窝通信模块还用于根据所述第一GPS时间和信号传输时延得到优化的GPS时间，并将所述优化的GPS时间发送至所述导航解算模块，所述信号传输时延为信号从基站传输到所述GNSS接收机所需要的时间；所述导航解算模块还用于根据第一本地时间、优化的GPS时间、第二本地时间得到当前时间，所述第二本地时间为所述GNSS模块接收到所述优化的GPS时间对应的本地时间；所述导航解算模块还用于根据所述当前时间、所述钟漂、卫星导航电文得到卫星的捕获参数；所述跟踪引擎根据所述捕获参数进行卫星捕获。2.如权利要求1所述的GNSS接收机，其特征在于，所述信号传输时延其中，(X1，Y1，Z1)表征所述基站的位置对应的坐标，(X2，Y2，Z2)表征所述GNSS接收机的概略位置对应的坐标，c表征光速。3.如权利要求2所述的GNSS接收机，其特征在于，所述当前时间TReceiver＝T2+(Tg2-Tg1)，T2＝T1+deltaT；其中，T2表征所述优化的GPS时间，Tg2表征所述第二本地时间，T1表征所述第一GPS时间。4.如权利要求2所述的GNSS接收机，其特征在于，所述当前时间TReceiver＝To2+(Tg2-Tg1)，T2＝T1+deltaT，To2＝T2+△T；其中，To2表征补偿的GPS时间，T2表征所述优化的GPS时间，Tg2表征所述第二本地时间，T1表征所述第一GPS时间，△T表征系统偏差。5.如权利要求4所述的GNSS接收机，其特征在于，所述导航解算模块根据卫星测距信号和所述卫星导航电文获取伪距、多普勒原始观测量、所述卫星的位置；所述导航解算模块根据所述伪距、所述多普勒原始观测量、所述卫星的位置获取所述GNSS接收机的置位、速度和第二GPS时间Tgps；所述导航解算模块获取蜂窝信号帧边缘对应的第三GPS时间Tgps_1＝Tgps–(Tg2-Tg1)；所述导航解算模块根据蜂窝网络时间和第三GPS时间Tgps_1进行滤波估计以得到所述系统偏差△T。6.如权利要求5所述的GNSS接收机，其特征在于，所述导航解算模块基于如下线性模型进行滤波估计：τMeasurement(t)＝τ(t)+ετ(t)；其中，τ是待估计的蜂窝网络时间，表示相应的时间变化率，ω为模型误差，Ts表示测量时间间隔；τMeasurement取值为Tgps_1，ε表示观测误差；基于所述线性模型构造一时间相关的卡尔曼滤波器，通过τMeasurement估计τ及获取滤2CN112327335A权利要求书2/3页波输出的τ估计误差作为所述系统偏差△T。7.如权利要求1所述的GNSS接收机，其特征在于，所述导航解算模块根据以下公式估计所述卫星的码相位：Ttransmit＝TReceiver-ΔTtravel-ΔTSatClkBias；其中，Ttransmit表征估计的卫星信号的发射时间，TReceiver表征所述当前时间，ΔTtravel为