技術領域

本發明涉及衛星導航定位技術領域，具體涉及一種基于海事衛星通信信號的飛機飛行定位方法及系統。

背景技術

傳統的衛星導航定位技術，都是利用多顆衛星的時差信號進行定位。例如：GPS(Global Positioning System，簡稱，全球定位系統)是利用四顆衛星的時差信號進行定位，求解出的是單個位置點。但是，在某些情況下，只能使用單個衛星的通信信號進行定位，例如馬航MH370失聯事件。在馬航失聯事件中，飛機并沒有提供GPS位置信息，只返回了飛機和海事衛星的七次握手信息，傳統的四顆衛星進行定位的技術，無法滿足飛行安全定位的要求。

目前的定位方法中，具有利用GPS來確認傳播的位置信息，基于四顆導航衛星的信號時延來定位的方法，以及四顆GPS衛星的信號進行定位。

因此，為了解決滿足飛機安全定位的要求，本發明提供了一種基于海事衛星通信信號的飛機飛行單星定位方法及系統。

發明內容

針對現有技術中的上述不足之處，本發明提供了一種基于海事衛星通信信號的飛機飛行定位方法，包括：對采集到的海事衛星航空終端的信號進行BTO分析，獲取飛機到海事衛星的時差信息；

對采集到的海事衛星航空終端的信號進行BFO分析，獲取飛機到海事衛星的頻差信息；

根據所述時差信息、所述頻差信息、雷達盲區以及飛機性能信息迭代獲取飛機可能的飛行區域。

本發明基于海事衛星通信信號的飛機飛行定位方法，利用單個海事衛星的通信信號特征，例如時差、頻差、初始位置等，來求解物體的可能區域范圍，該技術由于只需要單顆衛星的通信信號特征，適用于廣泛的通信信號輔助定位領域，特別適合由于非行安全定位等領域。

進一步地，在對采集到的海事衛星航空終端的信號進行BTO分析，獲取飛機到海事衛星的時差信息的過程中，

根據BTO的測量值，得到如下公式：

其中，所述BTO的測量值包括兩部分，第一部分為系統固定延遲引起的偏差部分，第二部分為從飛機到地面站電波傳輸所花費的時間；

bias為由地面站和飛機處理導致的固定延遲；C為光速；

(x,y,z)為飛機的位置坐標；

(x_s,y_s,z_s)(x_s,y_s,z_s)：衛星的位置坐標；

Range_{(satellite-to-aircraft)}：衛星到飛機的距離；

Range_{(satellite-to-Perth-GES)}：衛星到地面站的距離；

h_aircraft：飛機的高度；R：地球半徑；

基于決定bias的值，統計在地面站和飛機之間的信號傳輸過程，并獲得飛機和地面站處理信息的歷史數據；

h_aircraft＝h_known

通過衛星通訊分析飛機位置繪制在地球表面的距離計算衛星，獲取一個從衛星位置等距環，所述位置等距環由BTO測量；

求解上述方程，獲取一個球冠環。

進一步地，在對采集到的海事衛星航空終端的信號進行BFO分析，獲取飛機到海事衛星的頻差信息的過程中，

BFO分析的方程由以下參數組成：

BFO＝ΔF_up+ΔF_down+δF_comp+δF_sat+δF_AFC+δF_bias equation 1

其中，ΔF_up為信號從飛機發送到衛星產生的多普勒效應；

ΔF_down為從衛星到地面站發送信號產生的多普勒效應；

δF_comp為飛機上應用的頻率補償；

δF_sat為衛星轉換頻率產生的頻率變化；

δF_AFC為地面站接收端頻率補償值；

δF_bias為飛機和衛星晶振誤差產生的固定偏；

聯立方程組1和方程組7中的方程1和方程3，可得到球冠環上的2個點

聯立方程組1和方程組8中的方程1和方程3，可得到球冠環上的2個點

選取