[发明专利]一种多频北斗载波相位差分/INS组合定位方法

说明书

本发明属于船舶/舰载机导航技术领域，具体涉及一种多频北斗载波相位差分/INS组合定位方法。本发明包括：步骤1，移动站通过海面无线电通信链路向差分基准站广播定位请求；步骤2，基准站获取移动站的定位请求后，捕获北斗卫星导航定位系统播发的导航和观测信息并编码调制生成差分修正量，然后通过海面无线电通信链路向移动站播发等。本发明充分利用INS自主导航短时预测精度高且不受外界干扰的特性，提升定位连续性，利用载波相位模糊度逐级求解速度较快的特性，提升定位实时性，真正意义上实现船舶/舰载机实时高精度高连续性的定位。

技术领域

本发明属于船舶/舰载机导航技术领域，具体涉及一种多频北斗载波相位差分/INS组合定位方法。

背景技术

舰载机或直升机等在海上平台的降落对于我国国防建设、海军装备研发和航母战斗力形成等具有深远意义。为加强我国海上军事力量，拓展海洋开发利用，亟需开展为海上高速移动的载体提供高精度定位方法的研究。基于北斗导航卫星系统的载波相位差分定位技术以定位精度高、作用范围广和成本控制低等优点成为有效实现海上载体定位的方法之一。该主要是利用一台基准站接收机对北斗卫星进行连续观测，并通过无线电传输设备实时的将观测数据及测站坐标细腻些传递给移动站，移动站在接收卫星导航和观测信息的同时通过无线电接收设备接收基准站信息，根据相对定位原理实时处理数据进而实现厘米级精度的定位。

然而，以上技术在舰载机着舰等应用背景下受到一定限制，主要包括卫星信号被遮挡无法实现连续定位，传统载波相位差分模糊度解算方法如LAMBDA算法耗时多，无法实时解算高速飞行的载体坐标。INS作为一种自主导航定位系统，虽然其定位误差会随时间积累迅速增长，但它不受外界干扰，信号无丢失，且短时精度较高，因此利用INS定位技术辅助北斗载波相位差分定位，是真正意义上提高定位连续性的关键所在。北斗卫星播发三中频率的信号，通过不同频率信号的组合，可以构建多种测量值的组合。宽巷测量值由于其波长较长，其整周模糊度比窄巷测量值的模糊度更容易求解，因此利用多频观测量组合构建宽巷模糊度，然后沿着从最宽巷组合到最窄巷组合的顺序快速求解模糊度参数是真正意义上实现实时定位的关键所在。综上所述，设计一种新型基于INS自主导航和逐级模糊度快速解算特征的多频北斗载波相位差分/INS组合定位技术具有相当的迫切性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多频北斗载波相位差分/INS组合定位方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种多频北斗载波相位差分/INS组合定位方法，包括如下步骤：

步骤1，移动站通过海面无线电通信链路向差分基准站广播定位请求；

步骤2，基准站获取移动站的定位请求后，捕获北斗卫星导航定位系统播发的导航和观测信息并编码调制生成差分修正量，然后通过海面无线电通信链路向移动站播发；

步骤3，移动站获取基准站差分修正量后，结合自身接收的北斗导航和观测信息以及INS位置预测信息，构建INS预测位置的载波相位和伪距站间星间双差观测模型和随机模型；

步骤4，在充分考虑电离层和对流层误差的情况下，构建超宽巷MW和宽巷观测量，利用就近取整法实现模糊度的快速解算；

步骤5，在超宽巷和宽巷模糊度的辅助下，基于消电离层-组合噪声可约束的要求，构建几何相关(GB)约束模式下的窄巷模糊度解算模型；利用就近取整算法完成相对基线固定解的在航解算；

步骤6，最后基于基准站坐标实现移动站坐标的精密解算并播发给基准站，基准站利用移动站的定位信息引导移动站的飞行。

步骤3中移动站获取基准站差分修正量后，结合自身接收的北斗导航和观测信息以及INS位置预测信息，构建INS预测位置的载波相位和伪距站间星间双差观测模型和随机模型，能够有效提升定位结果的连续性；