[发明专利]基于载波相位差分的双天线一体式定位定向系统及方法

摘要

本发明涉及基于载波相位差分的双天线一体式定位定向系统及方法，系统包括天线单元和主机单元，天线单元设有两只天线，同时接收卫星导航信号，主机单元包括主/副处理单元、差分数据处理模块和差分定向解算模块；主/副处理单元对相应天线接收的信号进行处理，完成定位后将同步后的原始观测量送入差分数据处理模块，主/副处理单元将各自的原始观测量数据和定位结果送入差分定向解算模块中进行解算，最终得到整机的定位、测速和定向结果。本发明系统采用双天线一体式设计，体积小、使用可靠，定向精度高，无时间积累误差，稳定工作时间长；通过实时解算的方法完成差分解算，可在静态或动态下获得载体的位置和航向结果，首次定向时间短，实时性强。

主权项

基于载波相位差分的双天线一体式定位定向的方法，其特征在于，它包括如下步骤：S1：前天线和后天线分别接收卫星导航信号，信号分别经低噪声放大器A和低噪声放大器B放大后进入北斗卫星接收主机单元；S2：主机单元中有两路单独的处理单元，主处理单元和副处理单元，两路单独的处理单元分别对接收的射频信号进行处理，完成定位；S3：主处理单元和副处理单元分别将同步后的原始观测量和定位结果通过通信串口传送给差分数据处理模块；S4：主处理单元接收副处理单元的数据，联合自身的原始观测量数据和定位结果，进入差分定向解算模块；S5：差分定向解算模块对输入的数据进行差分定向解算，并输出整机的定位、测速、定向结果；所述的差分定向解算包括如下子步骤：S51：读取主处理单元和副处理单元差分数据的时间标记，如果时间同步，则进入S52；否则丢弃时间较晚的差分数据，继续等待差分数据中断；S52：根据差分观测量数据和卫星信号的载噪比，判断参与定位的公共卫星数目；如果公共卫星数大于预订数目，则进入S53；否则返回继续等待差分数据中断；S53：根据载噪比和仰角选择基准星；S54：根据基准星及公共卫星，计算对应频点的伪距及载波的单差、双差观测量，进而得到整周模糊度的浮点解和协方差矩阵；S55：利用LAMBDA算法搜索整周模糊度，得到整数解；S56：对搜索得到的整周模糊度进行检验，若检验通过，则进入S57，否则，输出浮点解结果；S57：根据整周模糊度及载波双差结果，得到基线矢量，同时对基线矢量进行校验，若校验通过，则进入S58，否则输出浮点解结果；S58：将基线矢量进行坐标转换，由直角坐标系转换为载体站心坐标系下，得到载体的航向角及俯仰角。