[发明专利]一种导航系统的模糊度固定方法和装置

说明书

本发明实施例提供了一种导航系统的模糊度固定方法和装置，所述方法包括：获取主副天线的空间直线距离，基于主副天线的空间直线距离将副天线的三维空间坐标转换为二维坐标表达；根据副天线的二维坐标表达的模糊度函数值，从副天线的二维坐标表达中确定针对副天线的优选坐标值；根据副天线的优选坐标值计算得到模糊度的整数解，完成对导航系统的模糊度固定。通过将原三维搜索空间直接压缩为二维搜索空间，并依据模糊度函数法作为评价指标，不断朝向最优候选坐标的方向进化和靠拢，最终搜索得到副天线的最优坐标值，然后基于最优的候选坐标反算得到模糊度的整数解，从而实现GNSS姿态定位模糊度的快速固定。

技术领域

本发明涉及导航技术领域，特别是涉及一种导航系统的模糊度固定方法和一种导航系统的模糊度固定装置。

背景技术

随着航空飞行器的发展，对导航定位系统的精度要求越来越高，其中姿态定位是导航定位系统中不可缺少的重要组成部分，其主要用于提供载体的三维姿态信息，包括航向角、俯仰角和横滚角。一般飞行器的横滚角较小，且对飞行器的飞行和控制影响较小，在实际中只架设用于确定飞行器的航向角和俯仰角的主副天线。在GNSS（Global NavigationSatellite System，全球导航定位系统）的姿态定位中，获取姿态信息的前提条件是快速实现主副天线短基线的模糊度解算，以通过短基线的三维位置矢量计算主副天线在导航坐标系下的姿态信息。

常用的GNSS姿态定位模糊度解算方法主要以下三种：基于观测值域的模糊度固定方法，基于模糊度域的模糊度搜索方法和基于坐标域的模糊度搜索方法，但这三种方式具有其各自的缺陷，在特殊情况下造成对模糊度的估计和固定成功率低的问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种导航系统的模糊度固定方法和相应的一种导航系统的模糊度固定装置。

本发明实施例公开了一种导航系统的模糊度固定方法，所述方法包括：

获取主副天线的空间直线距离，基于所述主副天线的空间直线距离将副天线的三维空间坐标转换为二维坐标表达；

根据所述副天线的二维坐标表达的模糊度函数值，从副天线的二维坐标表达中确定针对副天线的优选坐标值；所述优选坐标值基于所述模糊度函数值和预设粒子种群优化算法从副天线二维坐标表达的收敛区间确定；其中，所述收敛区间用于表示满足粒子种群优化的坐标范围；

根据所述副天线的优选坐标值计算得到模糊度的整数解，完成对导航系统的模糊度固定。

可选地，所述基于所述主副天线的空间直线距离将副天线的三维空间坐标转换为二维坐标表达，包括：

获取主天线的三维空间坐标，采用三维空间距离直线的计算公式将所述主副天线的空间直线距离基于主副天线的三维空间坐标进行反算，得到所述副天线的三维空间坐标中Z分量的坐标表达；所述Z分量的坐标表达用于采用所述主天线的三维空间坐标以及副天线的三维空间坐标中的X、Y分量坐标进行表示。

可选地，所述根据所述副天线的二维坐标表达的模糊度函数值，从副天线的二维坐标表达中确定针对副天线的优选坐标值，包括：

设置针对副天线二维坐标表达的候选区间，并确定针对副天线二维坐标表达的收敛区间；

获取在所述候选区间中与所述二维坐标表达相应粒子种群的模糊度函数值；

根据所述粒子种群的模糊度函数值以及预设粒子种群优化算法，从所述收敛区间中确定优选粒子的优选坐标值。

可选地，所述设置针对副天线二维坐标表达的候选区间，包括：

根据所述副天线的三维空间坐标或基于所述三维空间坐标进行动态定位状态更新后的坐标预测值，对副天线二维坐标表达的候选区间进行确定；