温热启动算法说明

《温热启动算法说明》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、冷启动、温启动和热启动算法1概述卫星导航接收机的快速定位能力主要由首次定位时间(timetofirstfix，TTFF)这项指标决定。提高首次定位时间这项性能，无论是对于车载导航领域，还是导弹导航等军事领域都具有很大的意义。因此，深入研究该技术就显得非常重要。在相同的卫星信号条件下，信号搜索范围的大小和首次定位所需时间的长短与接收机的启动方式有很大的关联。根据接收机启动时所掌握的各种数据信息状况的不同，影响首次定位所需时间长短的接收机启动方式通常可分成3种:1)冷启动。在冷启动时，接收机不知道当前的时间及其所处的位置，并且在存储器上也没有保存

2、任何有效的卫星星历和历书，因此，冷启动后的接收机只能处于盲捕状态，它的首次定位时间最长，一般在60s左右。2)温启动。指接收机含有有效的卫星历书信息、本地概略位置和概略时间信息。历书是一种不精确的卫星位置表，可以得知当前时间（误差小于5min）、当前位置（误差小于100km）天空中卫星的概略分布状况，接收机可以大致确定三维搜索的范围，从而为信号的快速捕获创造良好的条件。温启动的首次定位时间较短，一般在45s左右。3)热启动。如果接收机不但具备温启动的条件，而且还保存着有效的星历，那么接收机就可以进行热启动。热启动的首次定位时间一般为12s，甚

3、至更短。热启动的基本思想就是在比特同步的情况下，正确求得各颗卫星的准确发射时间，从而求得位置。冷启动、温启动和热启动的先验信息条件如表1所示。表1.各启动模式数据要求辅助信息冷启动温启动热启动星历--√历书-√√概略位置-√√概略时间-√√其中，“√”表示信息有效，“-”表示信息无效；卫星星历的有效期为两个小时；历书的有效期为一个月；概略位置是指上次定位的用户位置，当用户位置没有发生10公里的移动时该位置视为有效；概略时间是指上次定位时本地接收时间，精确到毫秒级。2总体流程图1系统总体流程图1、星历有效条件：上次定位时间与本地时间差小于2小时

4、，但从定位精度来看，本地时间与上次定位时间差要小于30分钟，才能满足精度要求，所以合成条件为小于30分钟。2、历书有效时间：历书时间应该小于1个星期才有效。3、本地时间表达：本地有一个基于纽扣电池的守时模块，时间分辨率可达毫秒级。因此，对概略位置、时间，历书、星历的有效性判断就有了时间基础参考。（这里可能需要考虑时间发散对算法的影响）4、开机本地时间计算方法：时间=上次定位精确时间+开机本地RTC（整机断电后继续保持时间）精确到秒的时间5、存储设备需要保存上次定位的信息表。定位精确时间卫星1定位位置星历参数信息历书参数信息卫星2定位位置星历参

5、数信息历书参数信息。。。。。卫星2定位位置星历参数信息历书参数信息3温启动算法温启动算法的基本思想就是，在历书有效的情况下，根据本地时间，获得卫星位置，结合接收机概略位置，获得卫星的仰角，从而捕获仰角达到要求的卫星，流程如下：图2温启动流程图其中，根据时间和历书算卫星坐标参看专门文献。4热启动算法热启动的核心算法思想就是快速获得卫星发射的准确时间，在比特同步后，帧同步前完成发射时刻的确定。1、热启动本地时间计算方法：时间计算时刻为某颗星的比特同步标志为1（CCBF中B=1），时间=上次定位精确时间+本地RTC（整机断电后继续保持时间）精确到秒

6、的时间+开机后精确到亚毫秒的本地计时器。2、算法描述：设GNSS信号1比特时间为。设某颗卫星的比特同步标志为1时，接收机时间为，此时接收机收到卫星的信息是通过空间传播时间前卫星发射的，设此时卫星时间为，则：可由RTC和其他先验信息，求得，只要求得，卫星发射时刻即可求得，由整数个和小数个组成，设整数部分为个，小数部分为，则其中，码同步后，则可求得，则问题就归结为求。根据星历信息和某颗卫星比特同步时本地时间（单位为毫秒）和星历参数，获得卫星在此时的坐标，结合此时本地概略坐标，得出此时的某颗星的伪距，则卫星的发射时刻为，所以,所以再计算，所以修正后

7、的卫星发射时刻为，利用热启动的方式进行定位。具体流程图为：