一种基于海事卫星通信信号的飞机飞行定位方法及系统.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CN106646551A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201610871398.5(22)申请日2016.09.30(71)申请人中交信捷科技有限公司地址100011北京市海淀区上庄路89号院2号楼2212室申请人交通信息通信技术研究发展中心(72)发明人冯伟岑晏青康红霞张延铭赵玉民邵珍珍万千(51)Int.Cl.G01S19/37(2010.01)权利要求书4页说明书11页附图1页(54)发明名称一种基于海事卫星通信信号的飞机飞行定位方法及系统(57)摘要本发明涉及卫星导航定位技术领域，具体涉及一种基于海事卫星通信信号的飞机飞行定位方法及系统。本发明提供了一种的基于海事卫星通信信号的飞机飞行定位方法及系统，其中的方法包括：对采集到的海事卫星航空终端的信号进行BTO分析，获取飞机到海事卫星的时差信息；对采集到的海事卫星航空终端的信号进行BFO分析，获取飞机到海事卫星的频差信息；根据时差信息、频差信息、雷达盲区以及飞机性能信息迭代获取飞机可能的飞行区域。本发明基于海事卫星通信信号的飞机飞行定位方法及系统能够利用单个海事卫星的通信信号特征，例如时差、频差、初始位置等，来求解物体的可能区域范围。CN106646551ACN106646551A权利要求书1/4页1.一种基于海事卫星通信信号的飞机飞行定位方法，其特征在于，包括，对采集到的海事卫星航空终端的信号进行BTO分析，获取飞机到海事卫星的时差信息；对采集到的海事卫星航空终端的信号进行BFO分析，获取飞机到海事卫星的频差信息；根据所述时差信息、所述频差信息、雷达盲区以及飞机性能信息迭代获取飞机可能的飞行区域。2.根据权利要求1所述的基于海事卫星通信信号的飞机飞行定位方法，其特征在于，在对采集到的海事卫星航空终端的信号进行BTO分析，获取飞机到海事卫星的时差信息的过程中，根据BTO的测量值，得到如下公式：其中，所述BTO的测量值包括两部分，第一部分为系统固定延迟引起的偏差部分，第二部分为从飞机到地面站电波传输所花费的时间；bias为由地面站和飞机处理导致的固定延迟；C为光速；(x,y,z)为飞机的位置坐标；(xs,ys,zs)(xs,ys,zs)：卫星的位置坐标；Range(satellite-to-aircraft)：卫星到飞机的距离；Range(satellite-to-Perth-GES)：卫星到地面站的距离；haircraft：飞机的高度；R：地球半径；基于决定bias的值，统计在地面站和飞机之间的信号传输过程，并获得飞机和地面站处理信息的历史数据；haircraft＝hknown通过卫星通讯分析飞机位置绘制在地球表面的距离计算卫星，获取一个从卫星位置等距环，所述位置等距环由BTO测量；求解上述方程，获取一个球冠环。3.根据权利要求1所述的基于海事卫星通信信号的飞机飞行定位方法，其特征在于，在对采集到的海事卫星航空终端的信号进行BFO分析，获取飞机到海事卫星的频差信息的过程中，BFO分析的方程由以下参数组成：BFO＝ΔFup+ΔFdown+δFcomp+δFsat+δFAFC+δFbiasequation1其中，ΔFup为信号从飞机发送到卫星产生的多普勒效应；ΔFdown为从卫星到地面站发送信号产生的多普勒效应；δFcomp为飞机上应用的频率补偿；δFsat为卫星转换频率产生的频率变化；δFAFC为地面站接收端频率补偿值；2CN106646551A权利要求书2/4页δFbias为飞机和卫星晶振误差产生的固定偏；联立方程组1和方程组7中的方程1和方程3，可得到球冠环上的2个点联立方程组1和方程组8中的方程1和方程3，可得到球冠环上的2个点选取中的两个点，这两个点之间的距离最远，这两个点在球冠环上的劣弧即为所求第一个球冠环的范围；通过分析的组合使用飞机的高度、速度和标题生成候选路径和计算拍频振荡器所述候选路径弧位置的值；分析使用不同假设，选择所述拍频振荡器的结果分析，分析能够隔离飞机之间的多普勒频移，并确定飞机卫星的相对运动；根据所述频振荡器获得的频差得到多条飞行路径束。4.根据权利要求1所述的基于海事卫星通信信号的飞机飞行定位方法，其特征在于，所述飞机性能信息包括飞机的起始坐标、油量、飞机巡航高度和速度、飞机握手的时间顺数。5.一种基于海事卫星通信信号的飞机飞行定位系统，其特征在于，包括：时差信息获取单元，用于对采集到的海事卫星航空终端的信号进行BTO分析，获取飞机到海事卫星的时差信息；频差信息获取单元，用于对采集到的海事卫星航空终端的信号进行BFO分析，获取飞机到海事卫星的频差信息；飞行区域获取单元，用于根据所述时差信息、所述频差信息、雷达盲区以及飞机性能信息迭代获取飞机可能的飞行