应用于隧道内导航仿真系统的本地时钟频率偏差修正方法.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CN109738914A(43)申请公布日2019.05.10(21)申请号201811529448.7(22)申请日2018.12.14(71)申请人湖南卫导信息科技有限公司地址410000湖南省长沙市高新开发区尖山路39号长沙中电软件园一期6栋N单元5层501-503号房(72)发明人张勇虎(74)专利代理机构北京风雅颂专利代理有限公司11403代理人曾志鹏(51)Int.Cl.G01S19/07(2010.01)G01S19/23(2010.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称应用于隧道内导航仿真系统的本地时钟频率偏差修正方法(57)摘要本发明涉及一种应用于隧道内导航仿真系统的本地时钟频率偏差修正方法，利用1PPS同步信号，测出各台卫星信号模拟器本地10MHz时钟信号的频率偏差，然后在信号仿真生成时通过额外加入多普勒频偏的方法来补偿本地时钟频率偏差，确保生成的导航信号频率没有偏移。测量值count经过计算可以得到本地10MHz时钟信号的频率偏移值Δf：Δf=(count-10^8)/10（Hz）。卫星信号模拟器在导航信号动态参数时，额外加入固定的多普勒频偏Δf1：Δf1=-f1/f0×Δf（Hz）卫星信号模拟器在生成导航码钟信号时，额外加入固定的频偏Δf2：Δf2=-f2/f0×Δf（Hz）其中，f1为卫星信号载波频率，f2为卫星信号码速率，f0是本地时钟信号。这样就可以不需要成本高昂的10MHz光纤传输设备，节省了系统成本。CN109738914ACN109738914A权利要求书1/1页1.应用于隧道内导航仿真系统的本地时钟频率偏差修正方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，卫星信号模拟器利用授时接收机输出的1PPS和实际测得的1PPS传输时延值，修正得到与授时接收机输出1PPS上升沿对齐的本地1PPS信号；S2，利用本地10MHz产生100MHz信号，并对1PPS周期进行计数测量，测量值count经过计算可以得到本地10MHz时钟信号的频率偏移值Δf：Δf=(count-10^8)/10（Hz）；S3，卫星信号模拟器在导航信号动态参数时，额外加入固定的多普勒频偏Δf1：Δf1=-f1/f0×Δf（Hz）卫星信号模拟器在生成导航码钟信号时，额外加入固定的频偏Δf2：Δf2=-f2/f0×Δf（Hz）其中，f1为卫星信号载波频率，f2为卫星信号码速率，f0是本地时钟信号，补偿本地10MHz时钟频率偏差造成的频率偏差。2.根据权利要求1所述的应用于隧道内导航仿真系统的本地时钟频率偏差修正方法，其特征在于，授时接收机接收对天卫星信号，解算输出TOD时间和1PPS信号，1PPS信号以菊花链的方式连接到隧道内各个卫星信号模拟器。3.根据权利要求2所述的应用于隧道内导航仿真系统的本地时钟频率偏差修正方法，其特征在于，测量出传输1PSS信号的N根光纤对应的1PPS延时T（i=1，2i…N），每一台卫星信号模拟器对应的1PPS延时修正值为TN（j=1，2j…N），TNj=T1+T2+…+Tj；卫星信号模拟器根据接收到的TOD时间信息和1PPS开始本地守时，修正了1PPS时延值后，输出本地1PPS信号上，确保卫星信号模拟器在对齐于授时接收机1PPS时刻统一开始仿真信号；1PPS时延修正算法：卫星信号模拟器将收到的1PPS信号延迟1-TNj秒时间，然后将本地守时时间加上1秒；TNj——传输到第j台卫星信号模拟器的1PPS上升沿滞后授时接收机输出的1PPS上升沿的时间值。2CN109738914A说明书1/4页应用于隧道内导航仿真系统的本地时钟频率偏差修正方法技术领域[0001]本发明属于隧道内外火车导航连续定位领域，尤其涉及一种应用于隧道内导航仿真系统的本地时钟频率偏差修正方法。背景技术[0002]目前铁路沿线的隧道很多，大部分长度还很长，在隧道内部导航卫星信号不可见，火车进入隧道后就会接收不到导航卫星信号，接收机会失锁，无定位结果和时间信息输出。现有技术中，对于室内定位有很多方法，WIFI定位，伪卫星定位等等，但是都不适合隧道这种窄长通道的场景，WIFI定位不能帮助导航接收机定位，伪卫星需要密集布设多个，而且远近效应、多径效应的影响严重。火车隧道内一般都布设有通信漏缆，可以均匀地沿着隧道辐射信号，减小远近效应的影响，因此如果能利用现有漏缆，在隧道内仿真与隧道外真实卫星信号相同时间、星历，轨迹位置与隧道内位置相同的信号，则接收机在隧道内就可以定位，而且通过隧道内外时，接收机也不会失锁。[0003]申请人提出了一种隧道内外导航定位连续仿真系统，该系统是基于卫星信号模拟器的隧道内导航定位仿真系统，由安置在隧道外的一台导航接收机及其天线、综合控制系统、隧