【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及飛行器測控，具體涉及一種高速飛行器測速方法、計算設備及存儲介質。
技術介紹
1、對于近地軌道飛行器和衛星之間的通信鏈路，信號收發端之間的相對運動導致載波存在高動態的多普勒頻偏。目前無人機等飛行器測速基本都是基于多普勒頻移進行測速，即，對無人機和地面站之間的徑向相對運動速度引起的多普勒頻移進行測量，再根據多普勒頻移與被測物體的運動速度之間的線性關系換算為速度。只有頻偏估計足夠準確測速精度才能更高。
2、高速飛行器的運動狀態是實時變化的，其運動速度、加速度及運動方向的快速變化會導致多普勒頻移具有高動態的特點。由于信號的遠距離傳輸使得通信信號很微弱，極大降低了信噪比；并且在高動態環境下發射信號與接收信號易受噪聲和多徑干擾的影響，影響多普勒頻偏估計的精度，從而影響高速飛行器速度測量的精度。
技術實現思路
1、為了解決低信噪比和高動態環境下的多普勒頻偏估計問題，本方案提出了一種高速飛行器測速方法，利用上行載波多普勒信息和下行載波多普勒信息，計算得到多普勒頻偏測速值，并對詢問和應答路徑不一致以及傳播時間不一致引起的誤差進行修正，可以提高高動態環境下飛行器速度測量的精度。
2、根據本專利技術的第一方面，提供了一種高速飛行器測速方法，包括：通信節點在接收到測量節點的信號后進行頻偏估計，得到第一頻偏；通信節點將第一頻偏發送給測量節點；測量節點在接收到通信節點發送的信號后進行頻偏估計，得到第二頻偏；基于第一頻偏、第二頻偏和射頻載波頻率計算通信節點與測量節點之間的徑
3、可選地，在上述高速飛行器測速方法中，通信節點將第一頻偏加入發射信號后發送給測量節點。
4、可選地，在上述高速飛行器測速方法中，測量節點基于載波相位差分方法對接收到的信號與本地參考載波之間的相位差進行測量，計算相位差；對相位差進行解調，使解調后的信號與通信節點發送信號的相位保持一致；根據解調后的信號產生的反饋信息，更新相位差估計值；從解調后的信號中提取出第一頻偏。
5、可選地，在上述高速飛行器測速方法中，第一頻偏為測量節點相對于通信節點的徑向速度導致的頻偏和時鐘差導致的頻偏之和；第二頻偏為通信節點相對于測量節點的徑向速度導致的頻偏和測量節點相對于通信節點的徑向速度導致的頻偏之和。
6、可選地，在上述高速飛行器測速方法中，通過下述公式計算通信節點的徑向速度：
7、
8、fm＝ft+fdopplerb-a+fclockb-a
9、＝fdopplera-b+fclocka-b+fdopplerb-a+fclockb-a
10、＝2fdopplera-b
11、其中，ft為第一頻偏，fm為第二頻偏，c為光速，fc為射頻載波頻率，fdopplera-b為測量節點相對于通信節點徑向速度導致的頻偏，fdopplerb-a為通信節點相對于測量節點徑向速度導致的頻偏，fclocka-b為測量節點相對于通信節點鐘差導致的頻偏，fclockb-a為通信節點相對于測量節點鐘差導致的頻偏。
12、測量節點相對于通信節點鐘差導致的頻偏等于通信節點相對于測量節點鐘差導致的頻偏的相反數；測量節點相對于通信節點徑向速度導致的頻偏等于通信節點相對于測量節點徑向速度導致的頻偏。
13、可選地，在上述高速飛行器測速方法中，通信節點可以將第一頻偏通過信令發送給測量節點。
14、可選地，在上述高速飛行器測速方法中，通過下述公式計算通信節點的徑向速度：
15、
16、其中，c為光速，fc為射頻載波頻率，δfu為通信節點接收信號的多普勒頻偏，δfd為測量節點接收信號的多普勒頻偏。
17、可選地，在上述高速飛行器測速方法中，如果通信節點的射頻載波頻率與測量節點的射頻載波頻率不一致，則通過測量節點射頻載波頻率與通信節點射頻載波頻率的比值對徑向速度計算公式進行修正。
18、根據本專利技術的第二方面，提供一種計算設備，包括：至少一個處理器；和存儲有程序指令的存儲器，其中，程序指令被配置為適于由至少一個處理器執行，程序指令包括用于執行上述高速飛行器測速方法的指令。
19、根據本專利技術的第三方面，提供一種存儲有程序指令的可讀存儲介質，當程序指令被計算設備讀取并執行時，使得計算設備執行上述的高速飛行器測速方法。
20、根據本專利技術的方案，利用上行載波多普勒頻偏信息和下行載波多普勒頻偏信息，計算得到多普勒頻偏測速值，并通過載波相位差分方法對詢問和應答路徑不一致引起的誤差進行修正，可以提高高動態環境下高速飛行器徑向速度測量的精度。
21、上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本專利技術的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本專利技術的具體實施方式。
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1.一種高速飛行器測速方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的高速飛行器測速方法，其特征在于，所述通信節點將所述第一頻偏發送給測量節點的步驟包括：
3.根據權利要求2所述的高速飛行器測速方法，其特征在于，所述方法包括：
4.根據權利要求2所述的高速飛行器測速方法，其特征在于，所述第一頻偏為測量節點相對于通信節點的徑向速度導致的頻偏和時鐘差導致的頻偏之和；所述第二頻偏為通信節點相對于測量節點的徑向速度導致的頻偏和測量節點相對于通信節點的徑向速度導致的頻偏之和；
5.根據權利要求2所述的高速飛行器測速方法，其特征在于，所述基于所述第一頻偏、第二頻偏和射頻載波頻率計算通信節點與測量節點之間的徑向速度的步驟包括：
6.根據權利要求1所述的高速飛行器測速方法，其特征在于，所述通信節點將所述第一頻偏發送給測量節點的步驟包括：
7.根據權利要求6所述的高速飛行器測速方法，其特征在于，所述基于所述第一頻偏、第二頻偏和射頻載波頻率計算通信節點的徑向速度的步驟包括：
8.根據權利要求4或7所述的高速飛行器測
9.一種計算設備，包括：
10.一種存儲有程序指令的可讀存儲介質，當所述程序指令被無人機終端讀取并執行時，使得所述無人機終端執行如權利要求1-8中任一項所述的高速飛行器測速方法。
...【技術特征摘要】
1.一種高速飛行器測速方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的高速飛行器測速方法，其特征在于，所述通信節點將所述第一頻偏發送給測量節點的步驟包括：
3.根據權利要求2所述的高速飛行器測速方法，其特征在于，所述方法包括：
4.根據權利要求2所述的高速飛行器測速方法，其特征在于，所述第一頻偏為測量節點相對于通信節點的徑向速度導致的頻偏和時鐘差導致的頻偏之和；所述第二頻偏為通信節點相對于測量節點的徑向速度導致的頻偏和測量節點相對于通信節點的徑向速度導致的頻偏之和；
5.根據權利要求2所述的高速飛行器測速方法，其特征在于，所述基于所述第一頻偏、第二頻偏和射頻載波頻率計算通信節點與測量節點之間的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：熊軍，周笑飛，郭曉峰，陸文平，熊承揚，
申請(專利權)人：西安宇飛電子技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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