[发明专利]一种顾及基线形变的多天线GNSS载波相位精密测姿方法

权利要求书

1.一种顾及基线形变的多天线GNSS载波相位精密测姿方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在载体上布设3个天线形成2条基线，2条基线构成载体坐标系；

(2)在上述载体坐标系下，预先对各基线的几何向量进行标定；

(3)获取3个天线对应接收机输出的原始伪距与载波相位观测量；利用产生的原始伪距与载波相位观测量在步骤(1)中的基线间构造双差观测量；

(4)以姿态信息作为状态量，构建基于测量域的测姿模型，其测姿模型表示为：

其中，p_br、φ_br分别表示双差后的伪距与载波相位观测值减计算值的残差量；λ表示载波相位波长；u_br表示双差后的线性化几何设计矩阵；即载体坐标系转换到ENU坐标系的姿态转换矩阵；即ENU坐标系转换到ECEF坐标系的转换矩阵；b基线在载体坐标系上的向量；*^X为*的交叉乘积矩阵；δA表示姿态修正参数；I表示单位矩阵；N_br表示双差后的整周模糊度；

(5)考虑基线形变因素，构建顾及基线形变的随机模型，其随机模型表示为：

其中，Q表示为伪距、载波相位观测量对应的协方差矩阵；基线形变随机模型参数bl_Cov为：

其中，a、b、c对应各分量轴的随机方差，通过大量实际测试验证，不断调整a、b、c，最终确定合适的形变量随机模型；

(6)利用构建的随机模型，通过加权最小二乘法获得姿态角的浮点解，以及对应的协方差矩阵，利用LAMBDA算法固定模糊度；

(7)利用已经正确固定的模糊度值，通过贝叶斯后验修正，最终获得精密测姿结果。

2.根据权利要求1所述的一种顾及基线形变的多天线GNSS载波相位精密测姿方法，其特征在于，所述在上述载体坐标系下，预先对各基线的几何向量进行标定，包括：

基于上述载体坐标系，预先标定2条基线的几何向量为其中为主基线向量。

3.根据权利要求1所述的一种顾及基线形变的多天线GNSS载波相位精密测姿方法，其特征在于，所述在载体上布设3个天线形成2条基线，2条基线构成载体坐标系，包括：

基线交点的天线作为载体坐标系原点，保证1条基线与载体主轴平行，并由该基线作为载体坐标系的Y轴，其余轴系分布符合右手法则。

4.根据权利要求1所述的一种顾及基线形变的多天线GNSS载波相位精密测姿方法，其特征在于，所述获取3个天线对应接收机输出的原始伪距与载波相位观测量；利用产生的原始伪距与载波相位观测量在步骤(1)中的基线间构造双差观测量，包括：

各基线双差观测方程为：

其中，与分别表示双差后的伪距与载波相位观测值减计算值的残差量；s、n分别代表不同的卫星号，其中s为参考星；b、r表示不同接收机即基站和移动站；表示对应x_br的双差后的线性化几何设计矩阵；x_br表示用户位置；λ_j表示载波相位波长；表示双差后的整周模糊度；与分别表示双差后的伪距与载波相位观测噪声。