СПОСОБ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СЛЕЖЕНИЯ ЗА НАВИГАЦИОННЫМИ СИГНАЛАМИ И ПРИЕМНИК СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ С МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИМ УСТРОЙСТВОМ СЛЕЖЕНИЯ ЗА СЛАБЫМИ СИГНАЛАМИ В УСЛОВИЯХ СВЕРХВЫСОКОЙ ДИНАМИКИ ОБЪЕКТА

1. Способ слежения за фазой навигационного сигнала, основанный на оценках четырех параметров выходного сигнала коррелятора, а именно, амплитуды, фазы, частоты и скорости изменения частоты, причем эти оценки выполняются по методу максимального правдоподобия (МП) в скользящем временном окне, а фаза навигационного сигнала в скользящем временном окне представляется в виде взвешенной суммы полиномов, ортогональных на множестве точек временной дискретизации, а вес при полиноме первой степени однозначно связан с частотой сигнала, и вес при полиноме второй степени однозначно связан со скоростью изменения частоты сигнала.
2. Способ по п.1, в котором оценки метода максимального правдоподобия определяются итеративным методом, причем на каждом шаге итераций выполняются следующие операции:
- Формирование опорного комплексного сигнала с модулем, равным единице, и аргументом, равным упомянутой в п.1 взвешенной сумме полиномов;
- Формирование суммы произведений входного комплексного сигнала на комплексно-сопряженный опорный сигнал, причем суммирование распространяется на текущее временное окно, а полученная сумма в дальнейшем будет обозначена как α;
1
- Формирование суммы произведений входного комплексного сигнала на комплексно-сопряженный опорный сигнал и на значения вышеупомянутого полинома первой степени, причем суммирование распространяется на текущее временное окно, а полученная сумма в дальнейшем будет обозначена как β;
1
- Формирование суммы произведений входного комплексного сигнала на комплексно-сопряженный опорный сигнал и на квадрат значений вышеупомянутого полинома первой степени, причем суммирование распространяется на текущее временное окно, а полученная сумма в дальнейшем будет обозначена как γ;
2
- Формирование суммы произведений входного комплексного сигнала на комплексно-сопряженный опорный сигнал и на значения вышеупомянутого полинома второй степени, причем суммирование распространяется на текущее временное окно, а полученная сумма в дальнейшем будет обозначена как β;
2
- Формирование суммы произведений входного комплексного сигнала на комплексно-сопряженный опорный сигнал и на квадрат значений полинома второй степени, причем суммирование распространяется на текущее временное окно, а полученная сумма в дальнейшем будет обозначена как γ;
- Формирование оценки амплитуды сигнала как А=|α|/N, где N - количество отсчетов сигнала коррелятора в скользящем окне;
- Формирование оценки фазы сигнала в виде аргумента комплексного числа α;
1
1
1
- Формирование величины коррекции оценки веса при полиноме первой степени в виде мнимой части произведения β на комплексно-сопряженное значение α, деленной на разность между квадратом модуля β и действительной частью произведения γ на комплексно-сопряженное значение α:
2
2
2
- Формирование величины коррекции оценки веса при полиноме второй степени в виде мнимой части произведения β на комплексно-сопряженное значение α, деленной на разность между квадратом модуля β и действительной частью произведения γ на комплексно-сопряженное значение α:
- Формирование скорректированных оценок весов как сумм текущих оценок и вышеупомянутых коррекций.
3. Способ по п.2, в котором в качестве начального приближения для веса при полиноме первой степени для итераций в текущем окне берется значение веса при полиноме первой степени в последней итерации предыдущего окна, увеличенное на удвоенный вес при полиноме второй степени в последней итерации предыдущего окна, а в качестве начального приближения для веса при полиноме второй степени для итераций в текущем окне берется значение веса при полиноме второй степени в последней итерации предыдущего окна.
4. Приемник спутниковой навигации с многопараметрическим устройством слежения за слабыми сигналами в условиях сверхвысокой динамики объекта, содержащий задающий генератор, последовательно соединенные радиочастотный преобразователь, вход которого образует сигнальный вход приемника, многоканальный цифровой коррелятор, многоканальное устройство цифровой обработки корреляционных отсчетов и навигационный процессор, первый вход которого соединен с выходом системы слежения за задержкой многоканального устройства цифровой обработки корреляционных отсчетов, причем каждый канал цифрового коррелятора содержит входной мультиплексор GPS/ГЛОНАСС, генератор несущей, смеситель несущей, генератор кода, смеситель кода и интегратор, а каждый канал многоканального устройства цифровой обработки корреляционных отсчетов содержит генератор временной шкалы канала, вход которого соединен с выходом задающего генератора, и систему слежения за задержкой, отличающийся тем, что в каждый канал многоканального устройства цифровой обработки корреляционных отсчетов дополнительно вводится первое многопараметрическое устройство слежения, сигнальный вход которого соединен с прямым (Prompt) выходом соответствующего корреляционного канала, а вход синхронизации соединен с первым выходом генератора временной шкалы канала, генератор меандра, вход которого соединен со вторым выходом генератора временной шкалы канала, перемножитель, один вход которого соединен с прямым (Prompt) выходом соответствующего корреляционного канала, а второй вход соединен с выходом генератора меандра, второе многопараметрическое устройство слежения, сигнальный вход которого соединен с выходом перемножителя, а вход синхронизации соединен с первым выходом генератора временной шкалы канала, блок выбора максимума, один вход которого соединен с выходом оценки квадрата амплитуды первого многопараметрического устройства слежения, второй вход соединен с выходом оценки квадрата амплитуды второго многопараметрического устройства слежения, а выход соединен со вторым входом навигационного процессора, первый мультиплексор, первый вход которого соединен с выходом оценки частоты первого многопараметрического устройства слежения, второй вход соединен с выходом оценки частоты второго многопараметрического устройства слежения, вход управления соединен с выходом блока выбора максимума, а выход соединен с входом управления генератора несущей соответствующего корреляционного канала и с третьим входом навигационного процессора, и второй мультиплексор, первый вход которого соединен с выходом оценки фазы первого многопараметрического устройства слежения, второй вход соединен с выходом оценки фазы второго многопараметрического устройства слежения, вход управления соединен с выходом блока выбора максимума, а выход соединен с входом управления системы слежения за задержкой и с четвертым входом навигационного процессора.
5. Приемник по п.4, в котором многопараметрическое устройство слежения содержит синхронизатор, вход которого является входом синхронизации многопараметрического устройства слежения, сдвиговый регистр комплексного сигнала, вход которого является сигнальным входом многопараметрического устройства слежения, первое, второе, третье и четвертое запоминающие устройства, входы адресации которых соединены с первым выходом синхронизатора, первый перемножитель, первый вход которого соединен с выходом первого запоминающего устройства, второй перемножитель, первый вход которого соединен с выходом второго запоминающего устройства, первый сумматор, один вход которого соединен с выходом первого перемножителя, а второй вход соединен с выходом второго перемножителя, третий перемножитель, один вход которого соединен с выходом первого сумматора, а второй вход соединен с выходом сдвигового регистра комплексного сигнала, первый накапливающий сумматор, вход которого соединен с выходом третьего перемножителя, первый блок формирования квадрата модуля комплексного сигнала, вход которого соединен с выходом первого накапливающего сумматора, а выход является выходом квадрата амплитуды многопараметрического устройства слежения, блок формирования аргумента комплексного сигнала, вход которого соединен с выходом первого накапливающего сумматора, а выход является выходом фазы многопараметрического устройства слежения, четвертый перемножитель, один вход которого соединен с выходом третьего перемножителя, а второй вход соединен с выходом первого запоминающего устройства, второй накапливающий сумматор, вход которого соединен с выходом четвертого перемножителя, пятый перемножитель, один вход которого соединен с выходом первого накапливающего сумматора, а второй вход соединен с выходом второго накапливающего сумматора, первый блок формирования мнимой части комплексного сигнала, вход которого соединен с выходом пятого перемножителя, шестой перемножитель, один вход которого соединен с выходом третьего перемножителя, а второй вход соединен с выходом второго запоминающего устройства, третий накапливающий сумматор, вход которого соединен с выходом шестого перемножителя, седьмой перемножитель, один вход которого соединен с выходом первого накапливающего сумматора, а второй вход соединен с выходом третьего накапливающего сумматора, первый блок формирования действительной части комплексного сигнала, вход которого соединен с выходом седьмого перемножителя, восьмой перемножитель, один вход которого соединен с выходом третьего перемножителя, а второй вход соединен с выходом третьего запоминающего устройства, четвертый накапливающий сумматор, вход которого соединен с выходом восьмого перемножителя, девятый перемножитель, один вход которого соединен с выходом первого накапливающего сумматора, а второй вход соединен с выходом четвертого накапливающего сумматора, второй блок формирования мнимой части комплексного сигнала, вход которого соединен с выходом девятого перемножителя, десятый перемножитель, один вход которого соединен с выходом третьего перемножителя, а второй вход соединен с выходом четвертого запоминающего устройства, пятый накапливающий сумматор, вход которого соединен с выходом десятого перемножителя, одиннадцатый перемножитель, один вход которого соединен с выходом первого накапливающего сумматора, а второй вход соединен с выходом пятого накапливающего сумматора, второй блок формирования действительной части комплексного сигнала, вход которого соединен с выходом одиннадцатого перемножителя, второй блок формирования квадрата модуля комплексного сигнала, вход которого соединен с выходом второго накапливающего сумматора, первый блок вычитания, у которого вход уменьшаемого соединен с выходом второго блока формирования квадрата модуля комплексного сигнала, а вход вычитаемого соединен с выходом первого блока формирования действительной части комплексного сигнала, первый ограничитель, вход которого соединен с выходом первого блока вычитания, первый блок деления, у которого вход делимого соединен с выходом первого блока формирования мнимой части комплексного сигнала, а вход делителя соединен с выходом первого ограничителя, шестой накапливающий сумматор, вход которого соединен с выходом первого блока деления, третий блок формирования квадрата модуля комплексного сигнала, вход которого соединен с выходом четвертого накапливающего сумматора, второй блок вычитания, у которого вход уменьшаемого соединен с выходом третьего блока формирования квадрата модуля комплексного сигнала, а вход вычитаемого соединен с выходом второго блока формирования действительной части комплексного сигнала, второй ограничитель, вход которого соединен с выходом второго блока вычитания, второй блок деления, у которого вход делимого соединен с выходом второго блока формирования мнимой части комплексного сигнала, а вход делителя соединен с выходом второго ограничителя, седьмой накапливающий сумматор, вход которого соединен с выходом второго блока деления, а выход соединен со вторым входом второго перемножителя, умножитель на два, вход которого соединен с выходом седьмого накапливающего сумматора, второй сумматор, один вход которого соединен с выходом шестого накапливающего сумматора, а второй вход соединен с выходом умножителя на два, и мультиплексор, первый сигнальный вход которого соединен с выходом второго сумматора, второй сигнальный вход соединен с выходом шестого накапливающего сумматора, вход управления соединен с входом синхронизации многопараметрического устройства слежения, а выход соединен со вторым входом первого перемножителя и является выходом частоты многопараметрического устройства.