[发明专利]一种航空电磁软支架吊舱的姿态测量方法与装置

权利要求书

1.一种航空电磁软支架吊舱的姿态测量方法，其特征在于，包括：

天线设置：吊舱上安装有至少3个GNSS天线，地面设置至少1个包含GNSS天线的地面基站；

动态差分解算：以吊舱的一个GNSS天线为移动基站，计算吊舱其余GNSS天线相对移动基站的空间位置；

静态差分解算：通过移动基站与地面基站的静态差分解算，获得移动基站的空间坐标，以所述空间坐标为基础计算得出吊舱上移动基站之外其余GNSS天线的空间坐标；

空间姿态解算：以吊舱上所有GNSS天线空间坐标数据计算得出吊舱的空间三维姿态。

2.根据权利要求1所述的航空电磁软支架吊舱的姿态测量方法，其特征在于，动态差分解算中，所有吊舱GNSS天线同步接收卫星信号，将吊舱移动基站外其余GNSS天线的卫星信号与移动基站信号进行动态差分解算，获得所述其余GNSS天线相对移动基站的空间位置。

3.根据权利要求1所述的航空电磁软支架吊舱的姿态测量方法，其特征在于，空间姿态解算中，以吊舱上所有GNSS天线空间坐标数据计算得到所有吊舱GNSS天线所在平面；将吊舱简化为圆形仓，利用空间解析几何计算出圆形仓的圆心及圆的空间坐标；根据设定的朝向计算出圆形仓的方位角、俯仰角和横滚角，所述方位角、俯仰角和横滚角即为吊舱的空间三维姿态。

4.根据权利要求1-3任一所述的航空电磁软支架吊舱的姿态测量方法，其特征在于，吊舱上安装有3个GNSS天线，地面设置1个包含GNSS天线的地面基站。

5.根据权利要求4所述的航空电磁软支架吊舱的姿态测量方法，其特征在于，空间姿态解算中，以吊舱上3个GNSS天线空间坐标数据计算得到所有吊舱GNSS天线所在平面；通过求解以下方程组获取所述平面的A、B、D三个参数，呈水平状态的吊舱将z轴设为主序轴，其系数设置为1；

在求取这三个参数后，吊舱GNSS天线所在平面表述为：

Ax+By+z+D＝0

获得吊舱GNSS天线所在平面方程。

6.根据权利要求1-3任一所述的航空电磁软支架吊舱的姿态测量方法，其特征在于，吊舱上安装有4-8个GNSS天线，地面设置1个包含GNSS天线的地面基站；

空间姿态解算中，以吊舱上所有的GNSS天线空间坐标数据计算得到所有吊舱GNSS天线所在平面；通过求解以下超定方程组获取所述平面的A、B、D三个参数；

设左侧矩阵为A，中间未知量为X，右侧列向量为B，该方程简写为AX＝B；当n3时，该方程为超定方程，采用最小二乘法进行求解，所得的解的表达方式为：

X＝(A^TA)^-1B，

其中A^T为A的转置，()^-1代表对括号内的矩阵求逆；通过最小二乘求解，得到一个与吊舱所在平面的最优平面：

Ax+By+z+D＝0

获得吊舱GNSS天线所在平面方程。

7.根据权利要求1-3任一所述的航空电磁软支架吊舱的姿态测量方法，其特征在于，吊舱上的GNSS天线安装在吊舱的弯管上，吊舱的弯管位于吊舱的拐角处；GNSS天线方向朝上。

8.一种航空电磁软支架吊舱的姿态测量装置，其特征在于，包括：

移动天线模块，用于悬挂在吊舱以获取吊舱的空间位置；

固定天线模块，用于固定在地面以确定移动天线模块各个天线的空间位置；

数据处理模块，用于将获取的空间位置信息进行计算后获得吊舱的空间三维姿态。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述航空电磁软支架吊舱的姿态测量方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述航空电磁软支架吊舱的姿态测量方法的步骤。