[发明专利]星载导航接收机多天线相位中心在轨标定方法

说明书

本发明提供一种星载导航接收机多天线相位中心在轨标定方法，包括步骤：S1、自待标定天线中选取一个在轨粗测目标天线，调整卫星平台的姿态，使基准天线和在轨粗测目标天线偏向指天方向；S2、解算生成RTK粗测矢量；卫星平台采集原始测量数据；S3、将在轨粗测目标天线的在轨测量信息下传地面站；S4、重复步骤S1～S3，遍历全部待标定天线；S5、地面站基于在轨测量信息进行离线处理，解算各待标定天线的相位中心位置偏差；S6、上传卫星平台完成在轨标定。本发明利用双天线在轨差分定位结合实时卫星姿态测量信息，通过事后地面处理并上注的手段，能够有效避免地面环境多径效应的影响，解决了多天线装星后绝对相位中心无法精确标定的技术问题。

技术领域

本发明涉及导航接收机多天线融合RTK(载波相位测量)技术，具体涉及一种星载导航接收机多天线相位中心在轨标定方法。

背景技术

随着北斗、GPS(全球定位系统)等多种GNSS(全球导航卫星系统)的广泛应用，导航接收机成为卫星绝对及相对导航的主要敏感器。受限于GNSS的导航定位原理，当卫星平台频繁姿态机动时，需要依靠多天线融合RTK技术实现连续高精度导航测量。RTK是以天线相位中心位置为基准的毫米级测量方法，对在轨频繁姿态机动的编队卫星系统，基于常规天线近半球面覆盖方向图的特征往往需要导航接收机在各不同象限、不同朝向配置多付天线进行多天线融合RTK，该技术涉及到原始测量信息的折算，故其成功率及精度很大程度依赖于各天线的相位中心的准确度。天线相位中心是远区辐射场的等相位面与通过天线轴线的平面相交的曲线的曲率中心，即天线辐射电磁波等效的辐射源中心。

目前，天线相位中心的标定方法有仿真计算、暗室测量和接收机系统测试三种。其中，由于装星后受星体本身干扰会导致相位中心特征发生畸变，因此仿真计算方法无法精确评估此畸变；暗室测量方法对测量场地要求较高，一般适用于小体积独立天线，而装星后多天线星载导航接收机系统体积太大不适用；接收机系统测试方法因会受到地面环境多径效应影响，所以标定精度较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种星载导航接收机多天线相位中心在轨标定方法，利用双天线在轨差分定位结合实时卫星姿态测量信息，通过事后地面处理并上注的手段，能够有效避免地面环境多径效应的影响，解决了多天线装星后绝对相位中心无法精确标定的难题。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种星载导航接收机多天线相位中心在轨标定方法，所述星载导航接收机设置于卫星平台，所述卫星平台还包括与星载导航接收机电连接的导航接收天线，所述导航接收天线包括1个基准天线和多个待标定天线，所述在轨标定方法用于以基准天线的相位中心为基准，在轨标定各所述待标定天线与基准天线的相对相位中心；所述卫星平台可与地面站通信；包括步骤：

S1、自所述待标定天线中选取一个在轨粗测目标天线，调整所述卫星平台的姿态，使所述基准天线和在轨粗测目标天线偏向指天方向，使所述基准天线和在轨粗测目标天线具有足够的共视卫星；

S2、基于所述基准天线和在轨粗测目标天线，所述星载导航接收机按照双天线RTK技术进行解算，生成所述在轨粗测目标天线的RTK粗测矢量；以及，同步使所述基准天线和在轨粗测目标天线各自独立收星定位，所述卫星平台采集基准天线和在轨粗测目标天线的原始测量数据；

S3、将所生成的所述在轨粗测目标天线的RTK粗测矢量，所采集的基准天线和在轨粗测目标天线的原始测量数据，以及星历信息、卫星平台姿态信息和基准天线绝对位置信息作为所述在轨粗测目标天线的在轨测量信息下传所述地面站；

S4、重复步骤S1～S3，直至遍历全部的所述待标定天线；

S5、所述地面站基于各待标定天线的在轨测量信息进行离线处理，分别解算出各所述待标定天线的相对于基准天线的相位中心位置偏差；

S6、将各所述待标定天线的相位中心位置偏差通过参数上注方式上传卫星平台，完成在轨标定。