[发明专利]一种基于北斗系统的多天线测姿方法

摘要

本发明提供了一种依赖于我国北斗导航系统的测姿方法。随着我国北斗卫星区域导航系统的建立和完善，利用北斗卫星系统进行高精度测姿成为导航领域的研究热点之一。本发明基于北斗接收机硬件嵌入式平台实现，基于北斗接收机同步观测到的三天线载波相位数据，进行双差模型构建，最终得到高精度的姿态信息。其中重点对测姿流程中的选星策略、周跳探测方法、粗差剔除以及模糊度解算方法、基线校验方法做了创新与改进。该发明具有模块化较高，支持各种平台，尤其适合嵌入式接收机平台，应用场景较为广泛。

主权项

1.一种基于北斗系统的多天线测姿方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)从北斗接收机分别获取三个天线同步观测的北斗载波相位观测量、伪距观测量以及卫星轨道参数；选取其中一个天线作为主天线，另外两个天线作为从天线，并选取其中两个天线作为当前两个天线；/n(2)分别根据当前两个天线的卫星轨道参数实时计算两个天线分别对应的卫星位置；/n(3)分别根据当前两个天线的伪距观测量和卫星位置进行单点定位计算，得到当前两个天线的概略位置和卫星的高度角信息；并分别对当前两个天线的载波相位观测量进行周跳探测，标记发生周跳的载波相位观测量；/n(4)根据卫星的高度角信息按照选星算法选取参考星及流动星；/n(5)利用卫星位置以及天线概略位置，结合伪距观测量和进行周跳探测后的载波相位观测量建立卫地距误差方程，根据卫地距误差方程和步骤(4)中参考星及流动星的选取结果，建立双差观测方程并线性化；/n(6)根据卫星的高度角大小，进行定权处理，并结合步骤(5)中线性化后的双差观测方程建立法方程；/n(7)结合步骤(6)中法方程，基于序贯平差模型进行迭代计算，包含内部迭代和外部迭代，内部迭代包含在外部迭代中；其中内部迭代执行法方程计算，直至计算得到的改正数小于设定限差且迭代次数达到设定值，内部迭代完成，解算出当前两个天线对应基线的中间状态浮点解及其单位权中误差信息；然后进行伪距观测量和载波相位观测量的粗差剔除，直至没有需要剔除的观测量为止，外部迭代完成；其中，粗差剔除具体为：/n(701)基于序贯平差模型对浮点解进行计算，内部迭代完成后，得到单位权中误差；/n(702)判断单位权中误差是否超过设定限差；如果是，则对标记的发生周跳的载波相位观测量删除，结束本流程；否则，执行步骤(703)；/n(703)根据单位权中误差，通过下式计算得到伪距观测量的中误差，/n