[发明专利]一种基于车载经纬仪的自定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于车载经纬仪的自定位系统及方法，解决了现有经纬仪是采用落地方式进行定位测量时所存在的操作过程复杂，计算量大，测量误差大且机动性差的问题。该系统包括车载经纬仪、两台BD/GPS接收机以及上位机；两台BD/GPS接收机设置在车载经纬仪的U型支架开口侧的两个顶面上；通过两台BD/GPS接收机通过接收BD和或GPS卫星的电磁波，在通过上位机解算得到各自的坐标位置，从而得到车载经纬仪的位置坐标。

技术领域

本发明属于设备定位定向技术领域，具体为一种基于车载经纬仪的自定位系统及方法。

背景技术

光电经纬仪是一种用于精密测角的光电望远镜，集跟踪、弹道测量、目标姿态测量为一体，是靶场重要的光学测量设备。光电经纬仪能够给导弹和运载火箭研制部门提供精确的弹道数据，为型号试验的精度分析，评定和性能改进提供重要的依据，在相关实验中发挥着重要作用。

现有车载经纬仪是采用落地方式对目标进行定位定向测量，使用前首先采用专用定位定向装置对车载经纬仪落地的位置进行测量，之后再将车载经纬仪安装在该位置，最后利用车载经纬仪对目标位置进行测量。

该方式操作复杂，现有定位定向装置计算量大，同时由于该方式需要依赖于专用的定位定向装置先定出车载经纬仪的位置，再将车载经纬仪移动到该位置，会导致出现测量误差，并且车载经纬仪需在指定的地点工作，大大限制了车载经纬仪的机动性。

发明内容

为了解决现有经纬仪是采用落地方式进行定位测量时所存在的操作过程复杂，计算量大，测量误差大且机动性差的问题，本发明提供了一种基于车载经纬仪的自定位系统及方法。

本发明的具体技术方案是：

本发明提供了一种基于车载经纬仪的自定位系统，包括车载经纬仪、完全相同的第一BD/GPS接收机和第二BD/GPS接收机以及上位机；

第一BD/GPS接收机和第二BD/GPS接收机分别安装在车载经纬仪的U型支架开口侧的两个顶面上，且第一BD/GPS接收机和第二BD/GPS接收机中心等高；U型支架开口侧的两个顶面的平面度均为0.02mm，且两台接收机之间的位置公差为0.1mm；

第一BD/GPS接收机和第二BD/GPS接收机均包括双频测量天线、低噪放大器以及信号处理主板；

第一BD/GPS接收机通过双频测量天线接收公共BD卫星或GPS卫星的电磁波信号并将其转化为电流信号，再通过低噪放大器对电流信号放大送入信号处理主板，信号处理主板先对电流信号进行下变频和AD模数转换处理后，获得第一数字信号上传至上位机；

第二BD/GPS接收机通过双频测量天线接收与第一BD/GPS接收机相同的公共BD卫星或GPS卫星的电磁波信号并将其转化为电流信号，再通过低噪放大器对电流信号放大送入信号处理主板，信号处理主板先对电流信号进行下变频和AD模数转换处理后，获得第二数字信号上传至上位机；

上位机对第一数字信号和第二数字信号进行处理得到车载经纬仪的当前位置坐标。

进一步地，上述第一BD/GPS接收机和第二BD/GPS接收机还包括数据通信模块；信号处理主板通过数据通信模块将第一数字信号和第二数字信号发送至上位机。

进一步地，上述第一BD/GPS接收机和第二BD/GPS接收机还包括电源模块；所述电源模块用于向信号处理主板供电。

本发明还提供了基于上述系统的自定位方法，定位方法具体步骤如下：

步骤1：第一BD/GPS接收机接收任意第i个BD或GPS卫星的电磁波信号经过放大处理、下变频处理和AD模数转换处理后转化为第一数字信号上传至上位机；

步骤2：上位机通过第一数字信号建立第一BD/GPS接收机对应任意第i个BD或GPS卫星的载波相位观测方程：