[发明专利]GPS移动基准站位置坐标快速标定系统

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航通信领域，尤其涉及一种主要应用于无人机起降引导差分GPS(DGPS，differential GPS)定位系统(DGPS系统)地面移动基准站位置坐标快速标定系统。尤其是应用于无人机起降引导DGPS系统的移动基准站三维坐标快速标定系统,

背景技术

无人机等无人飞行器在起飞、着陆以及飞行过程中需要定位设备实时提供飞行器位置坐标。DGPS系统以其精准的定位性能越来越多的应用于无人飞行器领域。DGPS系统由基准站、数据链和差分站三部分组成。其工作原理如下：基准站固定在三维坐标精确已知的点上，通过基准站本地GPS观测数据和已知固定点的坐标值解算出差分修正数据(RTCM数据)，再通过数据链将差分修正数据实时播发出去，差分站通过数据链接收差分修正数据并结合本地GPS观测数据进行DGPS RTK(Real Time Kinematic)解算，即可将差分站对自身三维坐标的定位精度提高到米级、甚至厘米级。结合无人机使用环境，DGPS系统的差分站固定在无人机上，而基准站一般并不是架设在机场某一固定场所，而是架设在机场跑道附近的可移动车辆上。这种移动基准站的三维坐标事先并不已知，而需要在每次无人机飞行之前对其三维位置坐标进行快速精确标定。

发明内容

本发明的任务是提供一种具有机动灵活、标校快速、准确，能在数小时以内快速、准确地标校出移动基准站三维坐标的GPS移动基准站位置坐标快速标定系统。

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种GPS移动基准站位置坐标快速标定系统，包括：通过数传天线进行通信的GPS数据采集与播发设备和起降引导基准站位置标定设备，其特征在于：GPS数据采集与播发设备由带有GPS接收天线的GPS接收模块、带有数传天线的数传通信模块和GPS数据格式转换模块以及向上述模块供电的供电模块组成，GPS接收模块通过GPS数据格式转换模块电连接数传通信模块；GPS数据格式转换模块根据已知的GPS接收天线安放点的三维坐标值，将GPS接收模块采集到的GPS观测量格式转换成通用电文RTCM格式，并送入数传通信模块将RTCM格式的GPS观测量发送至起降引导基准站位置标定设备实现RTK定位；起降引导基准站位置标定设备根据数传通信模块传送的RTCM格式的GPS观测量和本地标定设备GPS接收模块的GPS观测量进行RTK解算，求出无人机起降引导DGPS系统移动基准站的三维位置坐标。

本发明相比现有技术具有如下有益效果。

具有机动灵活。本发明面向无人机起降引导DGPS系统移动基准站位置坐标快速标定应用场合。通过GPS数据采集与播发设备播发RTCM格式的GPS观测量，将RTCM格式的GPS观测量发送至起降引导基准站位置标定设备；起降引导基准站位置标定设备根据接收RTCM格式的GPS观测数据与本地GPS观测数据实现RTK定位。通过DGPS RTK定位技术以及无线通信技术，相比于现有测绘标校技术，具有机动灵活、快速标校的优势。

标校快速、准确。本发明起降引导基准站位置标定设备采用DGPS RTK技术，根据数传通信模块传送的RTCM格式的GPS观测量和本地标定设备GPS接收模块的GPS观测量进行RTK解算，解算出无人机起降引导DGPS系统移动基准站的三维位置坐标，能快速、准确地标定出无人机起降引导DGPS系统移动基准站坐标，支持无人机、无人飞艇快速反应任务，提高了标定精度。伪距差分标定精度达到米级，载波相位差分标定精度可达到厘米级。统计平均本发明所涉系统输出的时长两小时的标定坐标，参照传统测绘方法所标定的无人机起降引导DGPS系统移动基准站坐标，本发明给出的标定坐标的标定精确达到水平误差≤0.5m，垂直误差≤0.5m，满足无人机起降要求。

附图说明

图1是本发明是GPS移动基准站位置坐标快速标定系统工作原理图。

图2是图1GPS数据采集与播发设备的电路原理组成示意图。

图3是图1起降引导基准站位置标定设备的电路原理组成示意图。

下面结合附图和实施进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实例范围之中。

具体实施方式