[发明专利]快速时空定位测姿的光电系统方法

说明书

本发明公开了快速时空定位测姿的光电系统方法，包括组建光电扫描测姿系统、组建GNSS基准定位系统、建立全局定位坐标系、计算全向光电接收器坐标参数、计算出激光发射器与其周围设置的全向光电接收器之间的距离、得到全向光电接收器的最优精准坐标参数、构建坐标矩阵，通过旋转和平移坐标矩阵得到待测姿体位置、对得到待测姿体位置正确性进行判断；本发明通过利用组建的光电扫描测姿系统和GNSS基准定位系统共同进行测姿，能够有效避免因为GNSS出现短暂失效而无法继续进行测姿的问题，保证了待测姿体在进行快速时空定位测姿时的稳定性，利用正确性判断模块对得到待测姿体位置正确性进行判断，能够有效保证测量结果的科学性和准确性。

技术领域

本发明涉及定位测姿技术领域，尤其涉及快速时空定位测姿的光电系统方法。

背景技术

为了满足不同应用平台对姿态信息的需求，目前已有大量的姿态测量设备问世，例如，用于空间载体姿态测量的星敏感器、地平跟踪器、太阳敏感器和地磁仪等；用于为陆上或水下载体提供航向的磁罗盘、电磁罗盘；用于为各种飞行器、陆上运输设备、舰船、潜器、空间载体提供姿态信息的惯性器件等等；

目前，GNSS定位测姿技术是对待测姿体进行定位、测姿常用且有效的手段，其基本实现方法是采用载波相位差分GNSS技术，应用1或2个GNSS天线，实现对待测姿体的高精度定位测姿，但GNSS定位测姿技术还存由于GNSS短暂失效(天线被遮挡)导致定位测姿短暂故障，仅通过GNSS定位测姿技术对待测姿体进行测量时，无法保证测姿结果的连续性和正确性，因此，本发明提出及快速时空定位测姿的光电系统方法，以解决现有技术中的不足之处。

发明内容

针对上述问题，本发明提出快速时空定位测姿的光电系统方法，通过利用组建的光电扫描测姿系统和GNSS基准定位系统共同进行测姿，能够有效避免因为GNSS出现短暂失效而无法继续进行测姿的问题，保证了待测姿体在进行快速时空定位测姿时的稳定性，同时测量精度高，通过利用正确性判断模块对得到待测姿体位置正确性进行判断，能够有效保证测量结果的科学性和准确性。

本发明提出快速时空定位测姿的光电系统方法，包括以下步骤：

步骤一：利用待测姿体、激光发射器、全向光电接收器、信号处理器和计算机组建光电扫描测姿系统；

步骤二：在光电扫描测姿系统内利用GNSS接收机、差分信息生成模块和通信模块组建GNSS基准定位系统；

步骤三：建立全局定位坐标系，利用GNSS基准定位系统将全向光电接收器定位信息坐标映射在全局定位坐标系内；

步骤四：将通过全向光电接收器接收的激光发射器发射出的激光扫描信号发送给信号处理器进行计算全向光电接收器坐标参数；

步骤五：利用计算机计算不同的全向光电接收器坐标参数，计算出激光发射器与其周围设置的全向光电接收器之间的距离；

步骤六：根据激光发射器与其周围设置的全向光电接收器之间的距离参数继续计算出全向光电接收器的精准坐标参数，并对精准坐标参数进行不断的迭代，得到最优精准坐标参数；

步骤七：利用最优精准坐标参数构建坐标矩阵，通过旋转和平移坐标矩阵得到待测姿体位置；

步骤八：构建基于光电扫描测姿系统的正确性判断模块，利用正确性判断模块对得到待测姿体位置正确性进行判断。

进一步改进在于：所述步骤一中组建光电扫描测姿系统具体过程为：在所述待测姿体上设置激光发射器，在所述激光发射器周围设置全向光电接收器，所述全向光电接收器连接信号处理器，所述信号处理器连接计算机。

进一步改进在于：所述步骤一中全向光电接收器设置数量为4-8个，4-8个所述全向光电接收器呈阵列状围绕在所述激光发射器周围。