[发明专利]一种六天线短基线GNSS快速定向装置及方法

权利要求书

1.一种六天线短基线GNSS快速定向方法，其特征在于，六个GNSS测量天线构造三条相交的测量基线矢量，通过求解三条测量基线矢量的载波相位双差分值，解算测量基线载波相位双差的整周模糊度，由测量基线矢量在地理坐标系下的表示形式，进而获取载体航向角和俯仰角；

所述三条相交的测量基线矢量的构造方法为：主测量基线与载体行进方向平行，两条辅助测量基线与主测量基线长度相同，分别与主测量基线矢量成和布设，三条测量基线相交于主测量基线的几何中心；

所述整周模糊度的计算过程为：

S1，设主测量基线矢量、辅助测量基线矢量在导航坐标系中分别为向量A₁、向量A₂和A₃，且其中：为载体坐标系下主测量基线矢量至辅助测量基线矢量的旋转矩阵，ξ＝1、2，为主测量基线矢量在载体坐标系的向量表示，为载体坐标系到导航坐标系的旋转矩阵；

S2，三条测量基线矢量的载波相位双差分值之和为：

其中：为GNSS双天线载波相位双差值，λ为GNSS载波波长，G_i、G_j分别为地理坐标系下GNSS测量天线至第Sⁱ、S^j颗卫星的单位向量，载波相位双差的浮点模糊度值为GNSS双天线载波相位双差值的整周模糊度，α₁、α₂分别为两条辅助测量基线与主测量基线的夹角，I为三阶单位矩阵；当时，不考虑的z轴向变换，可得对取整，即得测量基线载波相位双差的整周模糊度。

2.根据权利要求1所述的六天线短基线GNSS快速定向方法，其特征在于，所述测量基线矢量在地理坐标系下的表示形式采用最小二乘算法计算。

3.根据权利要求1所述的六天线短基线GNSS快速定向方法，其特征在于，所述载体航向角φ＝tan^-1(x/y)，其中x、y、z为导航坐标系下测量基线矢量坐标。

4.根据权利要求3所述的六天线短基线GNSS快速定向方法，其特征在于，所述载体俯仰角

5.一种采用权利要求1-4任意一项所述的六天线短基线GNSS快速定向方法的六天线短基线GNSS快速定向装置，其特征在于，包括六个GNSS测量天线、三台双天线定位接收机、微惯性测量单元、FPGA采集模块以及DSP导航解算模块，两个GNSS测量天线与一台双天线定位接收机连接，双天线定位接收机将载波相位双差分值传送给FPGA采集模块，微惯性测量单元将测量值传送至FPGA采集模块，FPGA采集模块再将数据传输给DSP导航解算模块进行航向角、俯仰角求解。

6.根据权利要求5所述的六天线短基线GNSS快速定向装置，其特征在于，还包括为GNSS测量天线、双天线定位接收机、微惯性测量单元、FPGA采集模块以及DSP导航解算模块提供恒流稳压电源的电源管理模块。