[发明专利]北斗卫星多接收机动态定位精度同步检测装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星导航接收机性能检测技术领域，特别涉及一种北斗卫星多接收机动态定位精度同步检测装置及其方法。

背景技术

北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)作为我国自主建设、独立运行，并与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统，自2012年底正式提供亚太区域服务以来，已经开始在国防与经济建设方面发挥重要作用。北斗导航接收机是用户接收卫星信号进行定位解算并开展各种应用的基础，其定位精度如何直接影响用户体验，对北斗系统的拓展应用具有重用影响，因此有必要研究适当的方法对北斗导航接收机定位精度进行合理的检测。目前，检测卫星导航接收机静态定位精度，主要是通过多个已知点和多条已知边构成的高精度检定场进行的，其技术理论成熟，已得到广泛应用，如美国联邦大地控制测量委员会组建的FGCC检定场、我国于1990年建设的沙河检定场、1995年建设的房山检定场等，这些检定场虽然是为检测GPS接收机定位精度而建立的，但是其理论方法及相关设备均可直接应用于北斗接收机静态定位精度的检测。然而，由于卫星定位技术本身在动态、高精度方面的卓越表现，如何对北斗卫星动态定位精度进行合理检测一直是一个难点问题。

目前，北斗导航接收机动态定位精度主要是利用GPS高精度动态定位结果(RTK或PPP)作为基准进行检测。实用中，在同一运动载体上相近的两个位置分别摆放北斗接收机天线和GPS接收机天线，利用后者进行RTK或PPP高精度定位，并以此为基准，评定北斗接收机动态定位精度，两个天线通常无法处于同一点位，但是考虑到北斗导航精度在10米左右量级，而GPS高精度动态定位可以达到cm-dm的定位精度水平，两类天线的偏差量通常仅在小于1m的量级，因此在已有的检测方法中通常忽略两类天线之间的偏差量。此外，如果要同时检测多个北斗接收机，为避免不同天线摆位引起检测结果出现新的系统偏差，通常借助功分器，将一个北斗天线接收到的信号分配给多个接收机进行定位，而后统一进行精度检测。现有的北斗导航接收机动态定位精度检测方法存在如下不足：忽略了北斗接收机天线和GPS接收机天线之间的偏差量，会在最终检测结果中引入与该偏差量相关的系统性误差，其量级虽小，但仍然会在一定程度上降低检测结果的可靠性；当同时检测多台北斗接收机时，虽然可以利用功分器将同一天线的信号分配给不同接收机使用，但是，此时北斗接收机的最终定位结果并不是依靠配套的天线和主机获得，其检测结果并不能完全反映接收机本身的性能水平。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种北斗卫星多接收机动态定位精度同步检测装置及其方法，充分考虑北斗接收机天线和GPS接收机天线间偏差量的条件下，更加合理地给出北斗接收机动态定位检测结果；同时，针对现有方法同时检测多台接收机时采用功分器导致北斗接收机最终定位结果不是依靠配套天线和主机获得的问题，通过引入姿态测量数据、基准定位数据及多个北斗导航定位数据的检测处理，实现多台天线和主机配套的北斗接收机同步参与检测。

按照本发明所提供的设计方案，一种北斗卫星多接收机动态定位精度同步检测装置，包含数据处理模块，及设置在运动载体上的GPS定位模块、北斗导航定位模块，还包含用于获取姿态参数的组合姿态测量模块，所述的组合姿态测量模块包含惯性测量单元和与惯性测量单元相连接的GPS天线组，所述的GPS天线组包含GPS天线一和GPS天线二，GPS天线一和GPS天线二分别布设在惯性测量单元的两侧；所述的GPS定位模块包含用于作为定位基准的GPS接收机和GPS接收天线，所述的北斗导航定位模块包含多个北斗导航接收机，及对应的多个北斗导航接收机天线；所述的数据处理模块用于接收GPS定位模块、北斗导航定位模块及组合姿态测量模块的数据，并根据数据归算北斗导航定位模块的定位精度。

上述的，所述的惯性测量单元为高精度惯性导航设备。

上述的，GPS定位模块、北斗导航定位模块通过平台支撑框架与运动载体固定；以惯性测量单元为中心，GPS天线一、GPS天线二沿运动载体行进方向对称分布在惯性测量单元两侧的平台支撑框架上。

上述的，所述的数据处理模块包含定位测试数据采集评估单元、数据显示单元、数据存储单元，其中，所述的GPS定位模块、北斗导航定位模块均与定位测试数据采集评估单元相信号连接，定位测试数据采集评估单元与数据显示单元、数据存储单元相信号连接，数据存储单元与外部测试数据综合处理系统相通讯连接。