本申请涉及一种卫星导航接收机冷启动长码信号捕获方法、设备及介质。所述方法对于长码信号捕获面临的不同卫星、载波频率和码相位这样的三维搜索过程,通过生成一个极小化的待捕获卫星初始列表,极大压缩了不同卫星的搜索空间,并通过列表中捕获到的首颗卫星进行接收机本地校时后,开展剩余卫星并行捕获,能够有效降低接收机的冷启动耗时,实现接收机冷启动时长码信号的快速捕获。
背景技术
多个全球导航卫星系统(GNSS)所发射的无线电导航定位信号具有短码和长码两种不同编码方式的信号。短码,也称为民用码,为公众提供公共服务,短码信号的测距码一般采用1ms为周期的伪码,具有短周期性;长码信号为授权信号,长码又称精确测距码,具有长周期性或无周期性。
传统的长码信号捕获方法是通过短码引导间接捕获长码,即首先接收短码信号,获取到当前精确时间,再对长码信号进行捕获。但在某些情况下,短码信号可能受到外部干扰,或者为了防止被欺骗,此时卫星导航接收机将对长码信号进行直接捕获。在冷启动条件下的直接捕获,接收机需要对长码信号实施周期性盲捕,可以理解为在一定时间不确定度范围内通过对历书等非即时参数进行周期性计算进而捕获到发射该长码信号的可见卫星。而冷启动时长码信号捕获是一个三维搜索过程,既要进行不同卫星的搜索,也要进行卫星信号载波频率的搜索,同时还要进行伪随机码相位的搜索,即便是对单颗星进行盲捕也需要很长的时间。长码信号接收机在开机时会有外部授时,时间不确定范围通常为±1s,伪随机码搜索的步进通常为0.5码片,以GPS长码信号P码为例,此时P码冷启动需要搜索±1s时间长度的码相位,也就是最不理想情况下需要搜索40920000次才能搜索到1颗星发射的长码信号,假设并行搜索每100次需要1ms,则约需409.20s,如果该颗星搜索失败,则搜索时间将成倍增加。而一旦能快速捕获到首颗卫星,则可对接收机本地时间进行校准得到较为精准的本地时间,由于时间精度提升,码相位模糊度显著缩小,捕获所需时间与硬件处理资源大幅降低,在此基础上可对其他卫星发射的长码信号开展并行捕获。因此,如何快速捕获到首颗卫星的长码信号,是在卫星导航接收机冷启动时实现长码信号快速捕获的最大难点。
实现思路