[發明專利]基于載波相位差分的雙天線一體式定位定向系統及方法

有效

• 申請號: 201310299606.5
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN104297772B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 王紹新;莊國;陳建國;趙蘭保
• 申請（專利權）人: 成都國星通信有限公司
• 主分類號: G01S19/41
• 分類號: G01S19/41;G01S19/42
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.基于載波相位差分的雙天線一體式定位定向系統，它包括天線單元和主機單元，其特征在于：所述天線單元包括前天線、后天線、低噪聲放大器A和低噪聲放大器B，主機單元包括時鐘模塊、主處理單元、副處理單元、差分數據處理模塊和差分定向解算模塊，后天線通過低噪聲放大器B連接副處理單元，前天線通過低噪聲放大器A連接主處理單元，主處理單元和副處理單元的數據輸出端分別與差分數據處理模塊的數據輸入端相連，差分數據處理模塊通過差分定向解算模塊輸出定位、測速、定向結果。

2.根據權利要求1所述的基于載波相位差分的雙天線一體式定位定向系統，其特征在于：所述的主處理單元包括多頻射頻模塊A、基帶處理模塊A和定位解算模塊A，低噪聲放大器A的信號輸出端依次通過多頻射頻模塊A、基帶處理模塊A和定位解算模塊A與差分數據處理模塊的數據輸入端相連。

3.根據權利要求1所述的基于載波相位差分的雙天線一體式定位定向系統，其特征在于：所述的副處理單元包括多頻射頻模塊B、基帶處理模塊B和定位解算模塊B，低噪聲放大器B的信號輸出端依次通過多頻射頻模塊B、基帶處理模塊B和定位解算模塊B與差分數據處理模塊的數據輸入端相連。

4.根據權利要求1所述的基于載波相位差分的雙天線一體式定位定向系統，其特征在于：所述的多頻射頻模塊A和多頻射頻模塊B均包括混頻器、濾波器、放大器和A/D轉換器，混頻器依次通過濾波器和放大器與A/D轉換器相連。

5.基于載波相位差分的雙天線一體式定位定向的方法，其特征在于，它包括如下步驟：

S1：前天線和后天線分別接收衛星導航信號，信號分別經低噪聲放大器A和低噪聲放大器B放大后進入北斗衛星接收主機單元；

S2：主機單元中有兩路單獨的處理單元，主處理單元和副處理單元，兩路單獨的處理單元分別對接收的射頻信號進行處理，完成定位；

S3：主處理單元和副處理單元分別將同步后的原始觀測量和定位結果通過通信串口傳送給差分數據處理模塊；

S4：主處理單元接收副處理單元的數據，聯合自身的原始觀測量數據和定位結果，進入差分定向解算模塊；

S5：差分定向解算模塊對輸入的數據進行差分定向解算，并輸出整機的定位、測速、定向結果。

6.根據權利要求5所述的基于載波相位差分的雙天線一體式定位定向的方法，其特征在于：所述主處理單元和副處理單元對射頻信號的處理均包括如下子步驟：

S21：射頻模塊對接收的信號依次進行下變頻、濾波、放大和A/D采樣處理后，送入基帶處理模塊；

S22：基帶處理模塊進行衛星信號的捕獲、跟蹤、載波恢復、電文解調和原始觀測量提取；

S23：處理后的導航電文信息和原始觀測量送入定位解算模塊進行定位解算，輸出定位、測速結果和鐘差信息。

7.根據權利要求6所述的基于載波相位差分的雙天線一體式定位定向的方法，其特征在于：所述的定位解算包括如下子步驟：

S231：定位解算模塊收到觀測量中斷消息后，剔除掉重復衛星和故障衛星的觀測數據；

S232：對觀測量和本地時間進行處理，計算出碼相位、載波相位和多普勒；

S233：讀取對應衛星的星歷、鐘差等參數信息，完成衛星位置和速度的解算；

S234：利用最小二乘法調用定位解算函數進行碼單點定位、測速解算；

S235：完成后輸出定位、測速結果及鐘差信息，利用鐘差信息對碼相位和載波相位進行時間同步，將有效差分數據發送給差分數據處理模塊。