[发明专利]载体姿态测量方法及装置

说明书

本发明提供了一种载体姿态测量方法及装置，涉及无线电导航的技术领域，包括：先利用载体上的基线接收目标卫星发射的天基机会信号，并基于天基机会信号计算基线的相位差；然后基于天基机会信号，识别目标卫星的唯一标识符；再基于目标卫星的唯一标识符，计算目标卫星的发射位置；其中，目标卫星的发射位置为目标卫星在发射天基机会信号时刻的位置；最后基于基线的相位差和目标卫星的发射位置，计算载体姿态信息。本发明提供的载体姿态测量方法及装置，在GNSS信号不可用时，可以利用非导航信号的天基机会信号测量载体姿态信息，由于天基机会信号不受无线电环境的影响，因此可以保证安全可靠的载体姿态测量。

技术领域

本发明涉及无线电导航技术领域，尤其是涉及一种载体姿态测量方法及装置。

背景技术

随着科技的发展，全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)越来越成为生产和生活不可或缺的一部分。全球导航卫星系统受限于复杂的无线电环境，且易受到遮挡、干扰和欺骗，因此存在可用性差的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种载体姿态测量方法及装置，以缓解了现有技术中存在的全球导航系统受限于复杂的无线电环境，且易受到遮挡、干扰和欺骗，因此存在可用性差的技术问题。

本发明提供的一种载体姿态测量方法，其中，包括：利用载体上的基线接收目标卫星发射的天基机会信号，并基于所述天基机会信号计算基线的相位差；基于所述天基机会信号，识别目标卫星的唯一标识符；基于所述目标卫星的唯一标识符，计算目标卫星的发射位置；其中，所述目标卫星的发射位置为目标卫星在发射天基机会信号时刻的位置；基于所述基线的相位差和所述目标卫星的发射位置，计算载体姿态信息。

进一步的，所述基线包括：第一天线和第二天线，所述第一天线和所述第二天线分别位于所述基线的两端；利用载体上的基线接收目标卫星发射的天基机会信号，并基于所述天基机会信号计算基线的相位差，包括：将所述第一天线接收到的目标卫星发射的天基机会信号确定为第一天基机会信号，并从所述第一天基机会信号中提取第一导频信号；将所述第二天线接收到的目标卫星发射的天基机会信号确定为第二天基机会信号，并从所述第二天基机会信号中提取第二导频信号；基于所述第一导频信号和所述第二导频信号，计算基线的相位差。

进一步的，基于所述天基机会信号，识别目标卫星的唯一标识符，包括：对所述天基机会信号进行解调，得到原始数据比特和载波多普勒偏移；基于所述原始数据比特和预设判断条件，判断所述天基机会信号中是否含有目标卫星的唯一识别符；若是，则从所述天基机会信号中提取所述目标卫星的唯一识别符；若否，则基于所述载波多普勒偏移确定所述目标卫星的唯一识别符。

进一步的，基于所述目标卫星的唯一标识符，计算目标卫星的发射位置，包括：根据所述目标卫星的唯一标识符，确定目标卫星的星历；根据所述目标卫星的星历，计算所述目标卫星的发射位置。

进一步的，所述目标卫星的个数与所述基线的相位差的个数一致；若所述目标卫星的个数为至少三个；基于所述基线的相位差和所述目标卫星的发射位置，计算载体姿态信息，包括：获取载体的当前位置；基于所述载体的当前位置和至少三个所述目标卫星的发射位置，计算载体到每个目标卫星的方向矢量；基于所述载体到每个目标卫星的方向矢量，至少三个所述基线的相位差和预设公式，求解出多个候选的相对位置，其中，所述相对位置为所述第二天线相对于所述第一天线的坐标位置；基于所述多个候选的相对位置，确定多个候选的载体姿态信息；从所述多个候选的载体姿态信息中去除虚假的载体姿态信息，得到最终的载体姿态信息。

进一步的，从所述多个候选的载体姿态信息中去除虚假的载体姿态信息，得到最终的载体姿态信息，包括：利用目标去除方式从所述多个候选的载体姿态信息中去除虚假的载体姿态信息，得到最终的载体姿态信息；其中，所述目标去除方式包括：短基线去除方式和辅助姿态测量方式。