[00381853]高灵敏卫星导航接收机技术

该项目由北京航空航天大学完成。该项目的研究基于软件无线电体系结构，实现微弱卫星信号环境下接收机对导航卫星信号的捕获、跟踪和定位解算，从而扩大接收机的应用范围。该项目主要开展了五个方面的关键技术研究第一，建立了以软件无线电思想主导的高灵敏卫星导航软件接收机开发平台，提出将基带信号处理过程通过软件实现的构想，从而为微弱卫星信号处理、分析和验证提供有力支持。第二，在微弱卫星信号捕获方面分别开展了相关积分和非相干累加算法、差分累加算法、双重差分累加算法和混沌系统捕获算法研究，并结合卫星信号仿真和采集技术，实现了模拟卫星信号的仿真和对实际信号的验证，从而提高接收机捕获灵敏度性能。第三，在微弱卫星信号跟踪方面突破了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的微弱信号跟踪算法，使用非线性卡尔曼滤波器替代传统的DLL/PLL跟踪环路，从而提高接收机跟踪灵敏度性能。第四，提出了基于子空间投影的互相关干扰消除方法和门限设定方法，保证强、弱信号同时存在情况下弱信号的检测概率，降低捕获算法的虚警概率。第五，在PC平台上实现了实时高灵敏度卫星导航软件接收机，缩短弱信号条件下的首次定位时间。通过该项目的研究共发表学术论文20篇、申请发明专利5项、软件著作权1项。研究成果已经在部分公司进入试验应用阶段，能够大幅提高卫星导航接收机的灵敏度性能。系统主要技术指标：系统捕获灵敏度-178dBW；系统跟踪灵敏度-185dBW(实际环境测试)，-190dBW(模拟器测试)；弱信号环境定位精度小于50米；首次定位时间小于100秒。