[发明专利]一种仅使用单向双射束的多普勒导航参数的定解计算方法

权利要求书

1.一种仅使用单向双射束，并且也不需要航姿分系统提供角度信息，就能实现多普勒导航参数定解计算的方法，其特征在于具体包括以下步骤：

步骤1、一个使用单向双波束的多普勒导航雷达系统，在机体坐标系中，因垂直速度为零，故由每个波束获得的多普勒频移方程可以被表示为：

式中：f_d1和f_d2是多普勒频移；λ是波长；v_w是飞行平面上的二维正交合成速度；β_h是波束在机体坐标系的水平面内的偏转角度；β_v是在机体坐标系的垂直面内的偏转角度；δ是在飞行平面上的航向偏流角。

步骤2、在利用式(1)和式(2)的两式之比消去合成速度v_w之后，可求解出在飞行平面上的航向偏流角：

步骤3、将式(1)和式(2)相减，可以求得在飞行平面上的合成速度：

步骤4、利用将机体坐标系中y轴向的速度分量投影到水平面坐标系的y轴向上所获得的等式，可获得包含有未知倾斜角的，在水平面坐标系的水平面上的合成速度：

式中：v_p是在水平面坐标系中的水平面上的合成速度；δ_p是在水平面坐标系中水平面上的航向偏流角；α_v是垂直面内的倾斜角。

步骤5、将水平面坐标系中的y轴向的速度分量投影到垂直面，可以得到包含未知倾斜角的垂直速度分量计算公式：

v_z＝v_wcosδsinα_v (6)

式中：v_z是在垂直面上的速度分量。

步骤6、在水平面坐标系中，基于水平面坐标系的水平面上合成速度和垂直面内速度分量的投影构建多普勒频移方程组，一方面做适当的近似简化，另一方面利用在机体坐标系和水平面坐标系之间的速度关系式做变量变换，将水平面坐标系的水平面上的合成速度和垂直速度分量都变换为基于飞行平面上合成速度的函数表示式，可得到：

由上述两式之比，可以得到倾斜角：

其中：

步骤7、利用求得的倾斜角，可以解出垂直速度：

步骤8、直接在机体坐标系中，根据两坐标系之间的几何关系求得水平面坐标系的x轴向的速度分量：

式中：v_x是x轴向的速度分量。

步骤9、利用投影法，将机体坐标系水平面上的合成速度投影到水平面坐标系的y轴向，有：

式中：v_y是y轴向的速度分量。

步骤10、利用两个坐标系中x轴向的速度解之间的关系，即可以获得水平面坐标系的水平面上的航向偏流角：

ctgδ_p＝cosα_vctgδ (13)。