孫鵬躍,唐小妹,陳華明,孫廣富
(國防科技大學(xué) 電子科學(xué)與工程學(xué)院, 湖南 長沙 410073)
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BDS導(dǎo)航信號抗電離層閃爍載波跟蹤的自適應(yīng)卡爾曼濾波算法*
孫鵬躍,唐小妹,陳華明,孫廣富
(國防科技大學(xué) 電子科學(xué)與工程學(xué)院, 湖南 長沙410073)
摘要:電離層閃爍會引起導(dǎo)航信號幅度和相位的快速衰落,嚴重影響跟蹤環(huán)路的精度和穩(wěn)健性,而相比頻率跟蹤和偽碼跟蹤,載波跟蹤環(huán)路更易受電離層閃爍的影響而失鎖。因此,提出一種基于相位鎖定指示自適應(yīng)擴展卡爾曼濾波的北斗導(dǎo)航信號抗電離層閃爍載波跟蹤算法,其以同相與正交支路的積分結(jié)果估計相位鎖定指示值,并采用該指示作為控制參數(shù)對不同閃爍場景下擴展卡爾曼濾波的觀測向量進行自適應(yīng)調(diào)整,這不僅能夠提高跟蹤環(huán)路的精度和穩(wěn)健性,而且能夠降低擴展卡爾曼濾波發(fā)散的概率。實驗結(jié)果驗證了相關(guān)分析和所提跟蹤算法的有效性。
關(guān)鍵詞:電離層閃爍;相位鎖定指示;自適應(yīng)擴展卡爾曼濾波;鑒相誤差;失鎖概率
電離層不均勻性會造成全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System, GNSS)信號的繞射和散射,形成電離層閃爍[1-2],引起信號幅度和相位的快速衰落,嚴重時導(dǎo)致信號失鎖,會顯著影響監(jiān)測接收機等系統(tǒng)設(shè)備的連續(xù)性和穩(wěn)定性[3-4]。中國區(qū)域電離層閃爍較美國及歐洲等國家和地區(qū)更為復(fù)雜多變,尤其是赤道上空電離層的異常導(dǎo)致中國南方地區(qū)電離層活動十分活躍[5],對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou navigation satellite System, BDS)用戶性能產(chǎn)生了非常嚴重的影響。……