基于擴展卡爾曼濾波的環路跟蹤算法仿真分析*

閻 磊，曲全福，白 濤，舒東亮，周 超

（1.天津職業大學電子信息工程學院，天津 300410；2.海軍駐大連四二六廠軍事代表室，遼寧 大連 116005；3.解放軍92956 部隊，遼寧 大連 116041；4.天津航海儀器研究所，天津 300131）

0 引言

衛星導航系統可在全球范圍內提供全天候的高精確位置、速度、時間信息，在軍用、民用領域應用廣泛。衛星接收機主要由射頻前端單元、信號捕獲單元、信號跟蹤單元與導航解算單元4 個關鍵模塊組成，其中，信號跟蹤模塊包括碼跟蹤和載波跟蹤兩個方面，碼跟蹤實現對衛星接收信號的碼相位的精確跟蹤，用于偽距信息的計算；載波跟蹤實現對衛星接收信號載波的跟蹤，獲得測速所需的偽距率信息。經過碼跟蹤和載波跟蹤，實現衛星接收信號的碼解調和載波解調，進而獲得導航電文信息，用于導航定位解算。信號跟蹤單元中得到的導航電文的質量、偽距和偽距率觀測信息的精度對衛星接收機定位、測速精度具有直接影響。

在超高動態環境中，衛星接收機接收的信號載波將存在比較大多普勒頻率與多普勒頻率變化率，以往一般根據載體動態性和接收信號環路噪聲的權衡來選擇合適的跟蹤環路帶寬。文獻［5］提出的采用鎖頻環輔助鎖相環的載波跟蹤算法中，由于鎖頻環的動態適應性較好，在高動態下須切換至鎖頻環，從而導致觀測值精度的大大降低。文獻［6-7］提出用其他傳感器信息對接收機跟蹤環路進行輔助，從而降低環路所需承受的動態性，但這將增加額外的傳感器，且觀測值精度也將受到輔助傳感器自身性能的影響。……