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本发明公开了一种长时间相干积分捕获的导航电文比特翻转估计方法及系统。该方法首选获取中频输入信号及卫星信号多普勒频率估计值；然后根据多普勒频率估计值得到伪码相位估计值；再对中频输入信号通过时间窗滑动，依次得到各时间窗的相关性指标，并将相关性指标按序保存于数组中；在数组中通过搜索最小值判断是否存在导航电文比特跳变点，若存在则对跳变点进行标记；最后处理输入中频数据，剔除导航电文比特翻转现象。本发明可以在信号遮挡或具有干扰下保持正常接收GNSS信号，通过采用导航电文比特翻转估计与校正方法，可以延长GNSS信号捕获算法的预相干积分时间，提高信号捕获灵敏度，与未校正导航电文比特翻转时的情况相比，可提高捕获灵敏度6dB以上。

本发明公开了一种长时间相干积分捕获的多普勒频率估计与补偿方法及系统。该方法中，首先将GNSS零中频数据IGIFS作为输入信号分别与m条相位补偿序列相乘后，将每个相乘结果划分为M个含N个采样点数据块，将M个数据块对应位相加后得到一N维向量；m个N维向量视为m×N维矩阵；再分别遍历矩阵中的每一列j，将m维列向量中的最大值以及对应的位序号n分别保存于一个2×N维矩阵的第j列的两个元素中；最后搜索并记录该2×N维矩阵第一行N个元素的最大值，并确定该最大值对应的序号j*和对应第二行保存的相位补偿序列的序号n*；计算载波多普勒频率，本发明可以在信号受到遮挡或一定的环境干扰下保持正常接收GNSS信号，提高GNSS信号多普勒频率估计的灵敏度和估计精度。

本发明涉及一种卫星接收装置的信号粗同步模块。目的是提供一种多普勒频率残差校正和载波相位对齐的长时间预相干积分捕获算法，提高接收机弱信号环境下的可用性。技术方案是：一种多普勒频率残差校正的长时间相干积分捕获算法模块，包括依次连接的多普勒频偏校正模块(包括依次连接的块叠加与相位补偿模块、谱峰检测模块、以及存储与查表模块)、残差校正模块、比特翻转估计模块、存储模块、查表模块、电文去除模块；同时，残差校正模块连接本地载波生成调整模块后，与电文去除模块并联接入乘法器模块处理后进入FFT模块。

本发明提供了一种顾及预报残差周期的导航卫星短期钟差预报方法，涉及卫星导航技术领域。流程如下：获取卫星实时钟差数据，确定建模时间窗口长度和预报时长；利用线性模型对卫星钟差进行逐历元实时滑动预报，将预报钟差与实时钟差作差得到误差序列；对误差序列进行频谱分析，识别主要周期项；设定与预报时长相关的缩放参数，结合主要周期项拟合误差序列建立周期模型；后续滑动预报中，以线性模型作钟差主趋势预报，同时用周期模型预报残余周期误差，将两者结果相加得最终预报值。该方法通过捕捉钟差中的周期性误差，显著提升短期钟差预报精度，可解决实时钟差服务延迟和数据丢失问题，为实时精密单点定位提供支持。

本发明公开了一种导航星座可见卫星数的估计方法，包括导航星座设计参数的获取，中地球轨道(MEO)卫星、倾斜同步地球轨道(IGSO)卫星和静止地球轨道(GEO)卫星在天球网格中出现概率的计算，地面点处每日平均可观测到的MEO、IGSO和GEO卫星数目的估算以及总的可观测到的导航卫星数目估算。该方法不需要待评估导航星座的星历观测数据，也不需要模拟仿真等步骤，只需获取待评估星座中的轨道高度(或轨道周期)、轨道倾角、各类卫星的数目等少量参数，基于现有其他同类星座实际观测数据确定的各类卫星在天球各位置处出现的概率计算模型，即可快速准确地估计出地面任一位置处的每日平均可见卫星数，可用于导航星座设计阶段或改进阶段的星座性能评估。