[发明专利]一种虚拟稳定基线卫星定向方法及装置

摘要

本发明提出一种虚拟稳定基线卫星定向方法及装置，该方法步骤包括：对卫星信号进行放大、下变频和信号调理，转换为数字信号；对数字信号进行捕获、跟踪和解调，获取卫星的伪距、载波相位和电文等原始观测值；利用原始观测值进行定位解算和载波相位解模糊，计算包含卫星天线基线形变的定向测量值；利用与天线固定连接的光学成像系统测量出卫星天线基线的形变量；用形变量修正卫星天线基线定向结果，得到虚拟的稳定基线的定向结果。本发明在卫星定向系统的基础上增加一套光学成像测角系统，监测卫星天线在形变环境中可能发生的移位，实现了与环境变化无关的稳定基线定向输出。

主权项

一种虚拟稳定基线卫星定向方法，其特征在于：其步骤如下：S1.双天线卫星信号前端处理两个GNSS天线的信号分别经过低噪声放大、自动增益控制、混频、滤波转化为中频模拟信号，再由A/D转换将模拟信号采样为数字信号；S2.卫星信号基带处理和原始测量值生成对数字信号进行捕获、跟踪和解调，在本地恢复出多颗卫星的实时载波相位和扩频码，获取对应的伪距、载波相位和电文原始观测数据；S3.卫星定位定向解算采用最小二乘或卡尔曼滤波方法进行定位解算得到两个天线的定位结果；采用Lamda算法完成所述的载波相位模糊度求解，当有两个天线基线长度的先验信息时，也能够采用快速降维法进行求解；根据单差或双差观测方程模型，利用解模糊后的载波相位计算两个卫星天线的相对定向结果；将相对定向结果转换到定位结果表征的当地东北天坐标系，得到卫星基线的定向测量值；S4.光学成像系统形变测量与其中一个GNSS天线固连的目标光源发出光束，与另一个GNSS天线固连的成像模块接收光束并对目标光源进行实时成像，根据图像中目标光源的位置变化，计算与光源和成像模块固连的两个天线的相对形变量；S5.卫星定向结果修正输出光学成像系统测得的相对形变量除以天线基线长度，得到以弧度表示的GNSS天线方位校正量，用GNSS天线的定向结果减去方位校正量，得到虚拟的稳定基线的定向结果。