[发明专利]一种车载卫星定向中方位传递误差补偿方法

说明书

本发明涉及一种车载卫星定向中方位传递误差补偿方法，首先提供了车载卫星定向中的方位传递误差模型：θ＝arctan(X/l)；通过天线B、天线A、光学测量组合、目标光源产生装置完成方位传递误差补偿，包括六大步骤：安装微位移测量的光学测量系统装置；对系统初始参数进行标定；在竖直方向上遍历目标板，记录目标板在竖直方向的一一对应关系，并存放于上位机数据库中；测量目标板在横向和竖直方向上的微小位移量；利用倾角传感器测量出两天线相对于初始时刻的倾斜角度；最后求解方位传递误差补偿角。本发明同现有技术相比，提供了一种在相对较远的两天线间的相对位移量微测量方面的补偿方法，弥补了方位传递误差补偿中未能解决的核心问题的不足。

技术领域

本发明涉及卫星定向技术领域，涉及卫星定向中的方位传递误差测量及补偿方法，特别是一种车载条件下利用光学测量装置对方位角传递误差模型中的参数进行测量，并将其应用于误差修正的方法。

背景技术

北斗三号基本卫星系统已经建设完成并开通提供服务，北斗导航卫星数量的增加及技术的完善，促进了北斗导航系统在各个领域的应用。对载体进行方位信息测量就是其应用之一。卫星定向即利用双天线的观测数据组成双差载波相位定向模型，并对模型进行求解的过程。相较于目前在方位测量中应用较多的惯性导航系统，卫星定向具有全天候、设备小、精度较高、无初始准备时间和无误差累积等优点。但是，车载卫星定向系统涉及方位角传递的问题，方位角传递一般采用的方法是在主天线下方安装与之固连的直角棱镜，分别将两天线固定于大型车辆的前后两端，使直角棱镜的主截面法线方向与北斗基线成一个固定已知的角度，当将卫星定向结果作为方位基准由棱镜传递至外界时，传递过程需具有较高精度。车载状态下，车体在行驶后会发生微小形变，引起两个天线的几何中心间发生相对微位移，导致基线与棱镜间的固定角度发生变化，最终会对方位传递精度产生影响。因此利用车载卫星定向系统的方位基准时，需要对两天线几何中心的相对位移量进行测量，以修正由于车体变形引起的方位角传递误差。目前，对微位移测量的设备主要有电感测微仪、电容测微仪和光纤干涉仪等。前两种方法的测量精度高且测量速度快，稳定性也好，光纤干涉仪的测量精度相对较差。但是在相对较远的两天线间的相对位移量微测量方面，以上方法并不适用。经分析，天线几何中心的横向微位移测量是方位传递误差补偿中需要解决的核心问题。目前没有见到有相关内容的报道。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种车载卫星定向中方位传递误差补偿方法，利用光学测量装置对方位传递误差模型中的参数进行车体运动后变形导致的天线几何中心相对微小位移量的精确测量，测量结果能够很好的应用于方位基准传递误差的修正。

现将本发明构思及技术解决方案叙述如下：

本发明一种车载卫星定向中方位传递误差补偿方法，其特征在于：建立车载卫星定向中的方位传递误差模型：θ＝arctan(X/l)，X为天线几何中心变化量在水平横向上的投影，l为基线长度，天线几何中心在三维空间中的相对运动，转化为在水平横向上的一维相对运动，基线长度在天线安装时即为已知量，方位角传递误差的求解只需要对天线几何中心在水平横向上的一维相对位移量进行测量；所述天线几何中心是指出厂时已经固定的天线基准；基线为两个定向天线的几何中心的连线；所述水平横向为天线安装的初始时刻，在水平面上与基线垂直的方向。

本发明进一步提供一种车载卫星定向中方位传递误差补偿方法，其特征在于：车载条件下用光学测量系统检测天线几何中心在水平横向上的相对位移量通过天线B、天线A、光学测量组合、目标光源产生装置完成方位传递误差补偿方法。

本发明一种车载卫星定向中方位传递误差补偿方法：利用光学测量系统装置对天线几何中心在水平横向上的相对位移量进行测量，之后根据方位角传递误差模型对其进行修正，包括以下步骤：

步骤1：在天线下方安装微位移测量的光学测量系统装置；所述光学测量系统装置分为两部分，一部分为线阵CCD传感器，安装于一个天线下方；另一部分为带有N型LED灯光条的目标板，安装到另一天线A的下方；