一種vhf信號附加二次相位因子的測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電波測量領(lǐng)域，涉及陸基定位和電波傳播交叉應(yīng)用學(xué)科，具體涉及一種VHF信號附加二次相位因子的測量系統(tǒng)；包括岸站發(fā)射系統(tǒng)，固定測試點接收系統(tǒng)和移動測試點接收系統(tǒng)，所述岸站發(fā)射系統(tǒng)和固定測試點接收系統(tǒng)的位置已知，且距離比較近（小于3km），移動測試點接收系統(tǒng)的位置通過RTK測量獲得；岸站發(fā)射系統(tǒng)產(chǎn)生并發(fā)射測試信號，它由收發(fā)端共視的授時GPS接收機、高精度同步原子時鐘、數(shù)字中頻測試信號發(fā)生器、DA轉(zhuǎn)換模塊和上變頻模塊組成；其有益效果是：利用本發(fā)明能夠準(zhǔn)確測量出一定范圍內(nèi)VHF信號的附加二次相位因子，為建立VHF信號的ASF數(shù)據(jù)庫提供實測數(shù)據(jù)。
【專利說明】—種VHF信號附加二次相位因子的測量系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電波測量領(lǐng)域，涉及陸基定位和電波傳播交叉應(yīng)用學(xué)科，具體涉及一種VHF信號附加二次相位因子的測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保證船舶的航行安全，有必要安裝天基和陸基雙備份定位導(dǎo)航系統(tǒng)。當(dāng)前的路基定位導(dǎo)航系統(tǒng)的終端產(chǎn)品價格昂貴，船舶安裝率很低。而幾乎所有的船舶都已安裝了AISCAutomatic identification System)終端設(shè)備，世界主要沿海區(qū)域已經(jīng)基本覆蓋AIS岸站系統(tǒng)，因此，利用現(xiàn)有AIS系統(tǒng)進行船舶自主定位的技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。但是，AIS信號的二次相位延時必然會對定位精度造成影響，因此，需要測量信號的附加二次相位因子ASF (Additional Secondary Factor),并創(chuàng)建VHF信號的ASF數(shù)據(jù)庫,從而能夠根據(jù)實測數(shù)據(jù)建立修正模型，來減小定位誤差。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是提供一種VHF信號ASF的測量系統(tǒng)，它適用于AIS船舶自主定位導(dǎo)航系統(tǒng)進行二次相位修正，提高定位精度。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種VHF信號附加二次相位因子的測量系統(tǒng)，包括岸站發(fā)射系統(tǒng)，固定測試點接收系統(tǒng)和移動測試點接收系統(tǒng)，所述岸站發(fā)射系統(tǒng)和固定測試點接收系統(tǒng)的位置已知，且距離比較近(小于3km)，移動測試點接收系統(tǒng)的位置通過RTK測量獲得；岸站發(fā)射系統(tǒng)產(chǎn)生并發(fā)射測試信號，它由收發(fā)端共視的授時GPS接收機、高精度同步原子時鐘、數(shù)字中頻測試信號發(fā)生器、DA轉(zhuǎn)換模塊和上變頻模塊組成；測試信號不含電文信息，它用M序列調(diào)制載波，調(diào)制方式為BPSK調(diào)制，收發(fā)端共視的授時GPS接收機的PPS脈沖信號觸發(fā)M序列的起始位置，以此作為時間標(biāo)識進行測距；固定測試點接收系統(tǒng)和移動測試點接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同，都由下變頻模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、共視的授時GPS接收機、高精度同步原子時鐘和數(shù)字中頻信號處理器組成；數(shù)字中頻信號處理器包括載波剝離模塊、M序列產(chǎn)生模塊、延時控制模塊、延時模塊、運算模塊和處理器模塊；接收系統(tǒng)和中的收發(fā)端共視的授時GPS接收機和高精度同步原子時鐘使接收機能夠得到信號的發(fā)射時間信息和同步的接收時間信息；運算模塊進行相乘積分累加運算，并將各路相關(guān)結(jié)果送給處理器模塊進行處理，處理的結(jié)果用于控制延時控制模塊，它對延時模塊中的延時值進行調(diào)整，延時模塊的值是根據(jù)收發(fā)端位置計算出的理想延時，在這個初始延時的基礎(chǔ)上，多個延時模塊相應(yīng)產(chǎn)生多個M序列，它們分別進行相關(guān)運算可以獲得多個相關(guān)值，選擇其中最大相關(guān)值的支路進行分辨率更高的延時，及延時模塊中的值比延時模塊的值更精確，信號的發(fā)射時間信息就可以通過最大相關(guān)支路的延時值獲得。
[0005]具體處理步驟如下:
I)岸站不斷地產(chǎn)生并發(fā)射測試信號，該信號是用M序列調(diào)制載波，調(diào)制方式為BPSK調(diào)制，共視授時GPS接收機的IPPS脈沖標(biāo)志M序列的起始位置；
2)將移動接收系統(tǒng)放在固定接收系統(tǒng)相同的位置，測量信號從岸站到固定接收系統(tǒng)和移動接收系統(tǒng)的傳播時間分別為Toa和TOB，兩者相減得到接收設(shè)備的接收時延之差ΔTX ；
3)將移動收系統(tǒng)放置在測試范圍內(nèi)的其他測試點，測得信號從岸站到移動接收系統(tǒng)的傳播延時
【權(quán)利要求】
1.一種VHF信號附加二次相位因子的測量系統(tǒng)，其特征是:包括岸站發(fā)射系統(tǒng)，固定測試點接收系統(tǒng)和移動測試點接收系統(tǒng)，所述岸站發(fā)射系統(tǒng)和固定測試點接收系統(tǒng)的位置已知，且距離比較近(小于3km)，移動測試點接收系統(tǒng)的位置通過RTK測量獲得；岸站發(fā)射系統(tǒng)產(chǎn)生并發(fā)射測試信號，它由收發(fā)端共視的授時GPS接收機、高精度同步原子時鐘、數(shù)字中頻測試信號發(fā)生器、DA轉(zhuǎn)換模塊和上變頻模塊組成；測試信號不含電文信息，它用M序列調(diào)制載波，調(diào)制方式為BPSK調(diào)制，收發(fā)端共視的授時GPS接收機的PPS脈沖信號觸發(fā)M序列的起始位置，以此作為時間標(biāo)識進行測距；固定測試點接收系統(tǒng)和移動測試點接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同，都由下變頻模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、共視的授時GPS接收機、高精度同步原子時鐘和數(shù)字中頻信號處理器組成；數(shù)字中頻信號處理器包括載波剝離模塊、M序列產(chǎn)生模塊、延時控制模塊、延時模塊、運算模塊和處理器模塊；接收系統(tǒng)和中的收發(fā)端共視的授時GPS接收機和高精度同步原子時鐘使接收機能夠得到信號的發(fā)射時間信息和同步的接收時間信息；運算模塊進行相乘積分累加運算，并將各路相關(guān)結(jié)果送給處理器模塊進行處理，處理的結(jié)果用于控制延時控制模塊，它對延時模塊中的延時值進行調(diào)整，延時模塊的值是根據(jù)收發(fā)端位置計算出的理想延時，在這個初始延時的基礎(chǔ)上，多個延時模塊相應(yīng)產(chǎn)生多個M序列，它們分別進行相關(guān)運算可以獲得多個相關(guān)值，選擇其中最大相關(guān)值的支路進行分辨率更高的延時，及延時模塊中的值比延時模塊的值更精確，信號的發(fā)射時間信息就可以通過最大相關(guān)支路的延時值獲得。
2.—種VHF信號附加二次相位因子的測量系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)的具體處理步驟如下: 1)岸站不斷地產(chǎn)生并發(fā)射測試信號，該信號是用M序列調(diào)制載波，調(diào)制方式為BPSK調(diào)制，共視授時GPS接收機的IPPS脈沖標(biāo)志M序列的起始位置； 2)將移動接收系統(tǒng)放在固定接收系統(tǒng)相同的位置，測量信號從岸站到固定接收系統(tǒng)和移動接收系統(tǒng)的傳播時間分別為和巧》，兩者相減得到接收設(shè)備的接收時延之差A(yù)iir ； 3)將移動收系統(tǒng)放置在測試范圍內(nèi)的其他測試點，測得信號從岸站到移動接收系統(tǒng)的傳播延時3，12,...,Tjw,…，并相應(yīng)測得信號從岸站到固定接收系統(tǒng)的傳播延時If,栩，…，頌…； 4)對測量數(shù)據(jù)進行處理，得到各移動測試點的附加二次相位因子。
【文檔編號】G01S5/06GK103439687SQ201310368437
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】孫曉文, 曾輝, 張淑芳 申請人:大連海事大學(xué), 交通運輸部海事局