[發明專利]一種基于衛星定向的方位標定方法及裝置

有效

• 申請號: 201410829323.1
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN104502887A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 曉峰;羅丁;肖茂森;陸衛國;劉建華;朱宇虹;翟玉濤;蒙連勝
• 申請（專利權）人: 湖南航天電子科技有限公司;中國人民解放軍第二炮兵裝備研究院第四研究所;中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01S3/46
• 分類號: G01S3/46;G01S19/44;G01C1/02
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 胡偉華

1.一種基于衛星定向的方位標定方法，其特征在于步驟如下：

S1.設置經緯儀與主GNSS天線

將主GNSS天線架設在經緯儀上，要求經緯儀橫軸回轉中心與主GNSS天線相位中心重合，經緯儀與主GNSS天線的組合架設在三腳架上，調節底座，使得主GNSS天線保持水平；

S2.設置輔助瞄準標志與從GNSS天線

在從GNSS天線下方設置輔助瞄準標志，輔助瞄準標志的中心與從GNSS天線相位中心的連線與從GNSS天線的軸線重合，從GNSS天線與輔助瞄準標志的組合架設在三腳架或連桿上，調節底座，使得從GNSS天線保持水平；

S3.雙天線導航信號接收

兩個GNSS天線的信號分別經過射頻電路處理轉換為中頻信號，再由A/D轉換將模擬信號采樣為數字信號；對數字信號進行捕獲、跟蹤和解調，獲取對應的偽距、載波相位和電文原始觀測數據；

S4.衛星基線定向解算

采用最小二乘或卡爾曼濾波方法進行定位解算得到兩個天線的定位結果；采用快速降維法完成所述的載波相位模糊度求解；根據單差或雙差觀測方程模型，利用解模糊后的載波相位計算兩個衛星天線的相對定向結果；將相對定向結果轉換到定位結果表征的當地東北天坐標系，得到衛星基線的定向測量值α；

S5.經緯儀瞄準GNSS天線基線

轉動經緯儀，使得經緯儀瞄準從GNSS天線下方的瞄準輔助標志，設置為角度測量零位；

S6.待標定方位角度差及方位角計算輸出

轉動經緯儀，使得經緯儀瞄準待標定方位，輸出從天線基線到待標定方位的方位角度差β，將衛星基線的定向測量值與經緯儀測量的方位角度差轉換到統一的方位角表示法，輸出待標定的方位角γ＝α+β。

2.一種基于衛星定向的方位標定裝置，其特征在于：包括GNSS天線、衛星定向接收模塊、經緯儀及固定三腳架和輔助瞄準標志及固定裝置；

GNSS天線，共有兩個，分別為主GNSS天線和從GNSS天線，用于形成衛星定向基線；

衛星定向接收模塊，用于接收GNSS天線的導航信號，完成基于載波相位的GNSS天線相對定位定向；

經緯儀及固定三腳架，經緯儀與主GNSS天線共軸固定連接，二者共同固定于三腳架并調平；

輔助瞄準標志及固定裝置，輔助瞄準裝置與從GNSS天線共軸固定連接，二者共同固定于固定裝置并調平，用于輔助經緯儀瞄準衛星定向基線。

3.根據權利要求2所述的基于衛星定向的方位標定裝置，其特征在于：GNSS天線是內置低噪聲放大器的零相位中心測量型天線，適合于多個頻段GNSS信號的接收。

4.根據權利要求2或3所述的基于衛星定向的方位標定裝置，其特征在于：衛星定向接收模塊是帶定向解算功能的雙射頻輸入接收機。

5.根據權利要求4所述的基于衛星定向的方位標定裝置，其特征在于：經緯儀及固定三腳架中，經緯儀上架設有主GNSS天線，經緯儀與架設在其上的主GNSS天線共軸安裝，經緯儀橫軸回轉中心與主GNSS天線相位中心重合，經緯儀與主GNSS天線的組合架設在三腳架上。

6.根據權利要求5所述的基于衛星定向的方位標定裝置，其特征在于：輔助瞄準標志及固定裝置中，輔助瞄準標志是LED光源，或十字目標圖案，或反射棱鏡；固定裝置是三腳架、連桿或三角底座；輔助瞄準標志的中心與從GNSS天線相位中心的連線與從GNSS天線的軸線重合，實現共軸安裝，從GNSS天線與輔助瞄準標志的組合架設在固定裝置上。

7.根據權利要求6所述的基于衛星定向的方位標定裝置，其特征在于：經緯儀測量得到的角度差信息能夠通過有線串行數據傳輸或無線藍牙、WiFi等方式輸出至衛星定向接收模塊，由衛星定向接收模塊綜合衛星基線方位與基線方位和待測方位角度差信息，輸出最終的待測方位。