34、基于SINS辅助的高动态弱GPS信号DBZP捕获方法

基于SINS辅助的高动态弱GPS信号DBZP捕获方法

1. 引言

随着卫星导航技术的发展，全球定位系统（GPS）在民用和军事领域得到了广泛应用。对于高动态和弱GPS信号的应用场景，如高地球轨道卫星、弹道导弹和巡航导弹等，研究适用于此类环境的GPS接收机至关重要。在这些场景中，信号捕获性能受到诸多因素限制，包括信号能量严重衰减、多普勒搜索范围大以及视线（LOS）遮挡导致的频繁信号阻塞等。

捕获弱GPS信号需要较长的相干积分时间来提高信号信噪比（SNR），但随着相干积分时间的增加，处理数据位的复杂度和信号捕获的计算成本会迅速上升。双块零填充（DBZP）是一种有效的捕获方法，可通过较少的操作对长数据进行相干处理，许多研究人员已将其用于增强弱信号的捕获性能。然而，DBZP方法在高动态和弱信号条件下的应用研究相对较少。

在高动态环境下捕获弱信号时，相干积分时间面临两难选择：为减少相干积分能量的衰减，时间应较短；但为可靠捕获弱信号，时间又应较长。此外，当DBZP方法的相干积分时间超过一个数据位周期时，还需考虑未知导航数据位转换的影响。

许多研究表明，来自其他导航系统（如捷联惯性导航系统，SINS）的信息可同时克服动力学和噪声/干扰问题，有效改善信号捕获性能。基于此，本文提出了一种基于SINS辅助的高动态弱GPS信号DBZP捕获方法，该方法既能充分利用DBZP在捕获弱信号方面的优势，又能提高接收机在高动态环境下的捕获速度和能力。

2. 高动态环境下DBZP算法的性能分析

DBZP捕获算法的原理已被众多研究人员详细介绍。该算法在同一处理步骤中计算所有多普勒频点和所有码延迟的相干积分，与长数据循环相关相比，所需处理较少，在处理长相干积