[發(fā)明專利]用于交通工具姿態(tài)確定的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710007234.2
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN107024705B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: N.昆達;B.W.施珀
• 申請（專利權(quán)）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: G01S19/41
• 分類號: G01S19/41;G01S19/55
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張健;張濤

提供了用于交通工具姿態(tài)確定的系統(tǒng)和方法。在一個實施例中，一種用于交通工具取向檢測的方法包括：基于來自機載GNSS接收器系統(tǒng)的測量結(jié)果生成差分載波相位測量結(jié)果；從機載輔助源接收姿態(tài)輔助測量結(jié)果和基線長度；作為差分載波相位測量結(jié)果、姿態(tài)輔助測量結(jié)果和基線長度的函數(shù)而計算具有相關(guān)聯(lián)的協(xié)方差值的浮點模糊度值；從浮點模糊度值計算整數(shù)候選陣列的集合，其中整數(shù)候選陣列是從不相似的模糊度估計算法計算的；作為從差分載波相位測量結(jié)果和姿態(tài)輔助測量結(jié)果以及基線長度計算的殘差的函數(shù)并且進一步基于比較所述多個殘差與多個閾值，選擇第一整數(shù)候選陣列作為經(jīng)解析的整數(shù)值；以及向姿態(tài)和朝向計算器輸出經(jīng)解析的整數(shù)值。

背景技術(shù)

交通工具的姿態(tài)和朝向可以是典型地由系統(tǒng)使用慣性傳感器提供的必要信息。將全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）用于姿態(tài)感測提供了較低成本、較低重量、較小體積和較低功率消耗的可替換方案。GNSS姿態(tài)確定通過差分多個接收器/天線對的載波相位信號來工作。雖然載波相位是具有毫米量級上的誤差的范圍改變的非常準確的度量，但是因為其為積分器的輸出，所以其還具有相關(guān)聯(lián)的整周模糊度誤差。整周模糊度是衛(wèi)星與天線之間的載波信號的未知數(shù)目的整個周期。在許多應(yīng)用中，諸如對于飛行中的客機，迅速且準確的姿態(tài)確定對于安全操作而言是至關(guān)重要的。為了利用載波相位來得到針對這樣的快速移動交通工具的最佳朝向和姿態(tài)確定，迅速且準確地解析（resolve）整周模糊度是必要的。雖然現(xiàn)有整數(shù)估計算法（諸如LAMBDA（最小二乘模糊度去相關(guān)調(diào)整）算法）可以提供足以在精度耕作和挖掘應(yīng)用中使用的模糊度解析，但是它們自身不提供所有條件中的足夠可靠的高完整性解決方案使得它們可以用于飛行器機載的經(jīng)飛行證明的系統(tǒng)。

出于以上陳述的原因以及出于對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說在閱讀和理解本說明書時將變得明顯的以下陳述的其它原因，在本領(lǐng)域中存在對于用于交通工具姿態(tài)確定的改進的系統(tǒng)和方法的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例提供了用于交通工具姿態(tài)確定的方法和系統(tǒng)，且將通過閱讀和研究以下說明書而被理解。

在一個實施例中，一種用于交通工具取向檢測的方法包括：基于來自機載全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）接收器系統(tǒng)的載波相位測量結(jié)果來生成差分載波相位測量結(jié)果；從一個或多個機載輔助源接收姿態(tài)輔助測量結(jié)果和基線長度；作為差分載波相位測量結(jié)果、姿態(tài)輔助測量結(jié)果和基線長度的函數(shù)而計算具有相關(guān)聯(lián)的協(xié)方差值的多個浮點模糊度值；從所述多個浮點模糊度值計算整數(shù)候選陣列的集合，其中整數(shù)候選陣列是從不相似的模糊度估計算法計算的；作為從差分載波相位測量結(jié)果和姿態(tài)輔助測量結(jié)果以及基線長度而計算的多個殘差的函數(shù)并且進一步基于比較所述多個殘差與多個閾值，從整數(shù)候選陣列的集合選擇第一整數(shù)候選陣列作為經(jīng)解析的整數(shù)值；以及當經(jīng)解析的整數(shù)值被選擇時，向姿態(tài)和朝向計算器輸出經(jīng)解析的整數(shù)值。

附圖說明

當鑒于優(yōu)選實施例的描述和以下附圖來考慮時，本發(fā)明的實施例可以被更容易地理解并且其進一步優(yōu)勢和使用可以更加顯而易見，在以下附圖中：

圖1是本公開的一個實施例的交通工具取向檢測系統(tǒng)100的框圖；

圖2是圖示了本公開的一個實施例的整周模糊度解析功能以及姿態(tài)和朝向估計器的一個實現(xiàn)方式的框圖；

圖3是圖示了本公開的一個實施例的用于整周模糊度解析功能的驗證邏輯的框圖；

圖3A-3C是圖示了本公開的一個實施例的針對用于整周模糊度解析功能的驗證邏輯的示例邏輯流程的流程圖；以及

圖4是圖示了本公開的一個實施例的方法的流程圖。

依照慣例，各種所描述的特征未按比例繪制，而是被繪制成強調(diào)與本發(fā)明相關(guān)的特征。遍及各圖和文本，參考標記表示相似的元件。

具體實施方式