[发明专利]一种基于北斗系统的多天线测姿方法

权利要求书

1.一种基于北斗系统的多天线测姿方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)从北斗接收机分别获取三个天线同步观测的北斗载波相位观测量、伪距观测量以及卫星轨道参数；选取其中一个天线作为主天线，另外两个天线作为从天线，并选取其中两个天线作为当前两个天线；

(2)分别根据当前两个天线的卫星轨道参数实时计算两个天线分别对应的卫星位置；

(3)分别根据当前两个天线的伪距观测量和卫星位置进行单点定位计算，得到当前两个天线的概略位置和卫星的高度角信息；并分别对当前两个天线的载波相位观测量进行周跳探测，标记发生周跳的载波相位观测量；

(4)根据卫星的高度角信息按照选星算法选取参考星及流动星；

(5)利用卫星位置以及天线概略位置，结合伪距观测量和进行周跳探测后的载波相位观测量建立卫地距误差方程，根据卫地距误差方程和步骤(4)中参考星及流动星的选取结果，建立双差观测方程并线性化；

(6)根据卫星的高度角大小，进行定权处理，并结合步骤(5)中线性化后的双差观测方程建立法方程；

(7)结合步骤(6)中法方程，基于序贯平差模型进行迭代计算，包含内部迭代和外部迭代，内部迭代包含在外部迭代中；其中内部迭代执行法方程计算，直至计算得到的改正数小于设定限差且迭代次数达到设定值，内部迭代完成，解算出当前两个天线对应基线的中间状态浮点解及其单位权中误差信息；然后进行伪距观测量和载波相位观测量的粗差剔除，直至没有需要剔除的观测量为止，外部迭代完成；其中，粗差剔除具体为：

(701)基于序贯平差模型对浮点解进行计算，内部迭代完成后，得到单位权中误差；

(702)判断单位权中误差是否超过设定限差；如果是，则对标记的发生周跳的载波相位观测量删除，结束本流程；否则，执行步骤(703)；

(703)根据单位权中误差，通过下式计算得到伪距观测量的中误差，

即

式中，Q_ii为伪距观测量的协因数，σ₀为单位权中误差，σ_i为伪距观测量的中误差；

(704)计算卫星的伪距残差，并根据伪距残差和中误差的大小确定残差阈值，并结合编辑因子确定残差判断门限；

(705)分别判断各个伪距观测量是否超出残差判断门限，如果是，则对该伪距观测量进行删除标记，返回步骤(701)；否则，结束本流程；

(8)基于步骤(7)中的浮点解的解算信息，利用LAMBDA算法，进行快速搜索和固定模糊度；

(9)根据基线长约束信息检核模糊度固定是否正确，若正确，则根据固定的模糊度进行固定解解算，确定出当前两个天线对应基线的固定解，执行步骤(10)；否则输出浮点解，结束本流程；

(10)判断三条基线的固定解是否解算完成，如果是，则执行步骤(11)；否则，选取当前两个天线中一个天线和另外一个天线作为当前两个天线，返回步骤(2)，直至三条基线的固定解解算完成；

(11)对三条基线的固定解进行基线闭合差校验，如果闭合差校验小于门限，则进行平差，得到三条基线精确的基线分量；否则，根据基线间的夹角先验信息判断出解算错误的基线，将该基线对应的两个天线作为当前两个天线，返回步骤(2)；

(12)利用步骤(11)得到的主天线和两个从天线对应的两条基线精确的基线分量，根据载体坐标系与当地水平坐标系之间的关系计算得到载体的姿态角；

完成基于北斗系统的多天线测姿。