2019年8月14日 卫星导航定位相关知识点

Posted 2022-07-13 gangbeng

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基带信号处理流程>>>>>>:

接收机主要的两个过程：捕获和跟踪。
    捕获过程完成对信号载波频率及PRN码码相位的粗略估计，为跟踪过程提供初始值，跟踪算法则完成对两者的精确估计。接收机必须捕获和跟踪多个导航卫星信号中的伪随机码和载波，才能完成定位、测速和授时的功能。
    信号的捕获和跟踪处理是接收机的关键部分。

About捕获：

　　捕获的目的就是确定可见卫星及卫星信号的载波频率、码相位的粗略值。
　　导航信号采用码分多址（CDMA）技术，采用不同的伪随机码对不同卫星的导航数据进行扩频调制。为接收某一卫星的导航数据，就必须复现调制该导航数据的伪随机码，将复现的伪码同输入伪码在不同相位误差上做相关运算，使二者同步，从而完成解扩；由于卫星在高速运动，其与接收机之间存在径向移动，会产生多普勒频移，因此为完成对某一颗卫星导航数据的解调，必须搜索到相应卫星所产生的多普勒频移的数值。因此，信号的捕获是一个二维捕获过程。

About跟踪：

　　前面的伪码搜索，只能解决本地码和本地载波基本上分别对准接收码和接收载波的问题。两者的一一精确对齐，还需依靠伪码跟踪环路和载波跟踪环路（Costas环）。

统一S波段（USB）航天测控网>>>>>>：

　　统一S波段（USB）航天测控网是指使用S波段的微波统一测控系统。这里的微波统一测控系统是指利用公共射频信道，将航天器的跟踪测轨、遥测、遥控和天地通信等功能合成一体的无线电测控系统。微波统一系统的基本工作原理是：将各种信息先分別调制在不同频率的副载波上﹐然后相加共同调制到一个载波上发出；在接收端先对载波解调，然后用不同频率的滤波器将各副载波分开；解调各副载信号使得到发送时的原始信息。微波统一测控系统一般由天线跟踪/角测量系统、发射系统、接收系统、遥测终端、遥控终端、测距/测速终端、时/频终端、监控系统、远程监控或数据传输设备以及其它附属设备组成。

　　统一S波段（USB）航天测控网最早是在20世纪 60年代美国在执行阿波罗登月计划时首先使用的。60年代初，美国在执行水星号和双子星号载人航天任务时，由于使用了多种频段的设备分別进行不同的工作，结果飞船上天线多﹑重量大﹑可靠性差，而且地球上也相应设置了十分复杂的设备。为了改变这种情况，美国国家航空航天局提出采用统一S波段（2000～4000兆赫）系统作为阿波罗登月计划的地面保障系统，并在60年代中期建成了以统一S波段为主体的跟踪测控网，从而使航天测控从单一功能分散体制改进为综合多功能体制。

　　我国航天器测控系统也经历了从陆地到海上、从国内到国外、从单一体制到多频段多体制等发展阶段。目前已从过去只能同时监控十几颗卫星的测控网，发展到可从容应对几十个乃至上百个航天器的测控管理，并已形成了以西安卫星测控中心为中枢，以十多个固定台站、活动测控站和远望号测量船为骨干的现代化综合测控网。在载人航天工程中，我国的飞船测控系统使用了统一S波段系统，通过同一套发射机和天线系统、接收设备发送或接收遥测和遥控信号以及话音和电视信号。我国绕月探测工程的测控通信系统将在现有的统一S波段的基础上，通过适当技术改造，满足“嫦娥1号”月球探测器各飞行阶段的遥测、遥控、轨道测量和导航任务，让远行的“嫦娥1号”听故乡的声音，感受亲人的深情。

伪码测距>>>>>>: