1.一种卫惯组合导航接收终端的等效建模方法,其特征在于,所述方法包括:构建接收天线模型,通过所述接收天线模型对卫星信号与安全威胁信号进行接收,并根据接收信号计算得到各个卫星的干信比和等效载噪比;构建捕获模型,通过所述捕获模型获取所述接收天线模型输出的各个卫星的等效载噪比、接收机输入的接收机捕获判决门限以及接收机首次定位时间进行卫星捕获状态判定;构建接收机状态判决模型,通过所述接收机状态判决模型获取所述接收天线模型输出的各个卫星的等效载噪比、接收机输入的接收机状态判决门限以及所述捕获模型输出的卫星捕获状态判定结果进行卫星跟踪状态判定,并基于卫星跟踪状态判定结果进行接收机状态判定;构建用户等效测距误差模型,通过所述用户等效测距误差模型获取接收机输入的多类型测量误差的方差进行求和计算,得到用户等效测距误差的方差;构建惯导漂移误差模型,通过所述惯导漂移误差模型获取惯导漂移误差参数并结合用户轨迹进行计算,得到惯导漂移误差下的惯导原始数据;其中,惯导漂移误差参数包含陀螺零偏、加速度计零偏、陀螺随机游走和加速度计随机游走;当接收机处于跟踪状态时,构建跟踪状态计算模型,通过所述跟踪状态计算模型获取所述用户等效测距误差模型输出的用户等效测距误差的方差进行卫导解算,得到卫导定位误差;当接收机处于非跟踪状态时,构建非跟踪状态计算模型,通过所述非跟踪状态计算模型获取所述惯导漂移误差模型输出的惯导漂移误差下的惯导原始数据进行惯导解算,得到惯导定位误差;构建效能传递模型,在所述效能传递模型中,根据包含卫惯组合导航接收终端的载体平台采取的导航策略及接收机所处的状态,输出载体平台的定位误差并计算获取载体平台的效能指标;在所述卫惯组合导航接收终端的运行过程中,按照时间往前推进更新所述接收天线模型、捕获模型、接收机状态判决模型、用户等效测距误差模型、惯导漂移误差模型、跟踪状态计算模型、非跟踪状态计算模型以及效能传递模型,完成所述卫惯组合导航接收终端的等效建模。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,构建接收天线模型,通过所述接收天线模型对卫星信号与安全威胁信号进行接收,并根据接收信号计算得到各个卫星的干信比和等效载噪比,包括:根据接收天线类型分别构建普通接收天线模型和自适应调零天线模型;在所述普通接收天线模型中,按照天线方向图对卫星信号与安全威胁信号的功率及信号来向进行接收,并在计算接收的卫星信号与安全威胁信号的增益和衰减后,按照以下方式计算各个卫星的干信比和等效载噪比:具体地,当安全威胁信号为单个时,各个卫星的干信比计算表达式为 ;其中, 为干信比, 为安全威胁信号功率, 为卫星信号功率,单位为 dB ;当安全威胁信号为多个时,将所有安全威胁信号功率标量相加,得到总的干信比;各个卫星的等效载噪比的计算表达式为 ;其中, 为等效载噪比, 为接收机在无干扰时的载噪比, 为接收信号载波功率, 为无干扰时的总接收噪声功率; 为伪码速率, 为干扰的品质因数,与干扰的类型有关;在所述自适应调零天线模型中,对卫星信号与安全威胁信号的功率及信号来向进行接收,并计算接收的卫星信号与安全威胁信号的导向矢量,根据卫星信号和安全威胁信号的导向矢量以及自适应调零天线的天线阵元后端的权值进行计算,得到各个卫星的干信比和等效载噪比。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,构建捕获模型,通过所述捕获模型获取所述接收天线模型输出的各个卫星的等效载噪比、接收机输入的接收机捕获判决门限以及接收机首次定位时间进行卫星捕获状态判定,包括:构建捕获模型,通过所述捕获模型获取所述接收天线模型输出的各个卫星的等效载噪比、接收机输入的接收机捕获判决门限以及接收机首次定位时间,并设定两个判断条件;其中,第一判断条件为所述接收天线模型输出的单个卫星的等效载噪比大于接收机输入的接收机捕获判决门限;第二判断条件为卫星信号的首次定位时间小于接收机输入的接收机首次定位时间;当所述第一判断条件与第二判断条件均满足时,判断卫星进入捕获状态;否则,判断卫星未进入捕获状态。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,卫星信号的首次定位时间表示为 ;其中, 为卫星信号的首次定位时间, 为卫星信号捕获时间, 为解调时间;其中,存在安全威胁信号时的卫星信号捕获时间 表示为 ;其中, 为检测概率且取值为0~1, 为伪码速率, 为时间不确定度, 为频率不确定度, 为码数, 为相关器个数, 为傅里叶变换点数, 为非相干累积数,且 的具体表达式为 ;其中, 为误检概率且取值为0~1, 为单码片信噪比, 为等效干扰功率, 为等效信号频率, 为卫星信号结构, 为卫星信号功率, 为积分时间, 为损耗。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,构建接收机状态判决模型,通过所述接收机状态判决模型获取所述接收天线模型输出的各个卫星的等效载噪比、接收机输入的接收机状态判决门限以及所述捕获模型输出的卫星捕获状态判定结果进行卫星跟踪状态判定,并基于卫星跟踪状态判定结果进行接收机状态判定,包括:构建接收机状态判决模型,通过所述接收机状态判决模型获取所述接收天线模型输出的各个卫星的等效载噪比、接收机输入的接收机状态判决门限以及所述捕获模型输出的卫星捕获状态判定结果;对于进入捕获状态的卫星,进一步判断该卫星的等效载噪比是否大于接收机输入的接收机状态判决门限,若大于,表示该卫星进入跟踪状态;否则,表示该卫星仍处于捕获状态;对于未进入捕获状态的卫星,将该卫星标识为失锁重捕状态;当处于跟踪状态的卫星数量大于4颗时,判定接收机处于跟踪状态;否则,判定接收机处于非跟踪状态。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,构建用户等效测距误差模型,通过所述用户等效测距误差模型获取接收机输入的多类型测量误差的方差进行求和计算,得到用户等效测距误差的方差,表示为 ;其中, 为用户等效测距误差的方差, 为由GPS地面监控部分产生的卫星星历和卫星钟差模型的误差的方差, 为信号在传播途径上的大气延时校正误差的方差, 为与接收机和多路径有关的测量误差的方差。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当接收机处于跟踪状态时,构建跟踪状态计算模型,通过所述跟踪状态计算模型获取所述用户等效测距误差模型输出的用户等效测距误差的方差进行卫导解算,得到卫导定位误差,包括:当接收机处于跟踪状态时,构建跟踪状态计算模型,在所述跟踪状态计算模型中,获取所述用户等效测距误差模型输出的用户等效测距误差的方差,并通过接收机选星策略在处于跟踪状态的卫星中选定参与定位计算的卫星,计算得到选定卫星的DOP值;根据所述用户等效测距误差的方差和选定卫星的DOP值进行卫导解算,得到卫导定位误差。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当接收机处于非跟踪状态时,构建非跟踪状态计算模型,通过所述非跟踪状态计算模型获取所述惯导漂移误差模型输出的惯导漂移误差下的惯导原始数据进行惯导解算,得到惯导定位误差,包括:当接收机处于非跟踪状态时,构建非跟踪状态计算模型并记录接收机处于非跟踪状态的时间,根据所述非跟踪状态计算模型获取的所述惯导漂移误差模型输出的惯导漂移误差下的惯导原始数据和接收机处于非跟踪状态的时间进行惯导解算,得到惯导定位误差。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,构建效能传递模型,在所述效能传递模型中,根据包含卫惯组合导航接收终端的载体平台采取的导航策略及接收机所处的状态,输出载体平台的定位误差并计算获取载体平台的效能指标,包括:构建效能传递模型,通过所述效能传递模型获取包含卫惯组合导航接收终端的载体平台采取的导航策略以及所述接收机状态判决模型输出的接收机状态判定结果;当载体平台当前时刻采取的导航策略为卫惯组合导航,且接收机处于跟踪状态时,将所述跟踪状态计算模型输出的卫导定位误差作为载体平台的定位误差;当载体平台当前时刻采取的导航策略为卫惯组合导航,且接收机处于非跟踪状态时,将所述非跟踪状态计算模型输出的惯导定位误差作为载体平台的定位误差;当载体平台当前时刻采取其他导航策略时,载体平台的定位误差不更新;根据载体平台的定位误差计算获取载体平台的效能指标;其中,所述效能指标包括但不限于载体平台的命中概率。