[发明专利]基于导航卫星信号单短基线的定向方法

权利要求书

1.一种基于导航卫星信号单短基线的定向方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：建立单测量短基线在地心坐标系中的方向矢量的估值模型；

记目标上安装的两个导航卫星信号接收天线所构成的单测量基线长度为D，记目标可接收到导航卫星信号的导航卫星为S_i，i＝1,2,…,N，表示目标可接收到导航卫星信号的导航卫星的总个数，这些导航卫星在地心坐标系中的位置坐标为X_i＝(x_i,y_i,z_i)，第i颗导航卫星的第j个导航电波中心频率所对应的波长为λ_ij，j＝1,2,…,M_i，M_i表示第i颗导航卫星所具有的导航电波中心频率总数，目标在地心坐标系中的位置坐标为X＝(x,y,z)；

根据电磁波传输的基本特性，建立单测量短基线在地心坐标系中方向矢量的估值模型：

其中，δθ_ij为导航电波到达两个接收天线的电波相位差，且ε_ij为对应相位差的测量误差，表示第i颗导航卫星与目标在地心坐标系中的位置坐标差矢量，表示的单位矢量；

步骤二：计算单测量短基线在地心坐标系中的方向矢量估值；

采用最小二乘法求解估值模型(1)，可得单测量短基线在地心坐标系中的方向矢量估值：

式中，为相角差δθ_ij的测量误差ε_ij的二阶矩；

步骤三：计算单测量短基线的方位角估值和高低角估值，从而完成目标的定向。

2.如权利要求1所述的基于导航卫星信号单短基线的定向方法，其特征在于，测量短基线的长度控制在卫星下行载波信号的半个波长之内。

3.如权利要求2所述的基于导航卫星信号单短基线的定向方法，其特征在于，测量基线的长度D取不大于95mm。

4.如权利要求1或2或3所述的基于导航卫星信号单短基线的定向方法，其特征在于，所述步骤三进一步包括，

3.1计算单测量短基线在当地北天东坐标系中的方向矢量估值的公式如下：

式中，为地心坐标系到目标所在位置的北天东坐标系的转换矩阵，为目标的地理纬度，a_e为地球的长半轴，e为地球偏心率，L＝arctg(y/x)为地理经度；

3.2确定单测量短基线的方位估值和高低角估值从而完成目标定向；

计算单测量短基线的方位估值和高低角估值公式如下：