中国空间科学技术 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (1): 169-177.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0016
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张春杰1,2,葛建1,*
ZHANG Chunjie1,2,GE Jian1,*
摘要: 为了捕获来自地球对侧的微弱导航信号,运行在地球静止轨道及更高高度的接收机必须采用长相干积分时间。然而长相干积分时间的使用将导致信号捕获时,信号搜索单元数量过大。高轨接收机能接收到一颗导航卫星主瓣信号的概率较高,且接收机捕获主瓣信号(称主瓣信号对应的卫星为强星)时,其捕获效率和准确度均远高于旁瓣信号(称旁瓣信号对应的卫星为弱星)。基于这一事实,提出了一种利用强星辅助弱星的信号快速重捕算法。首先对高轨接收机失锁期间的位置误差变化规律进行分析,以确定接收机到弱星伪距估计误差的范围。其次,在接收机已经捕获到一个主瓣信号的前提下,利用接收机与已捕获卫星之间的距离约束,来减小接收机位置的不确定性,从而压缩待捕获卫星伪距估计误差的范围,达到减小码相位搜索单元数量的目的。理论分析和仿真结果共同表明,在强星的辅助下,接收机在捕获弱星时,码相位搜索范围平均减少了50%以上,且减小程度与强星和弱星视距矢量夹角的正弦值成反比;接收机的轨道高度越高,强星和弱星视距矢量夹角的平均值越小,对弱星码相位搜索范围的压缩效果越好。该方法能大幅提升高轨接收机信号重捕效率,进而提高接收机的自主导航能力。