[发明专利]一种低成本三天线GNSS RTK定位及测姿方法有效

申请号：	201910760065.9	申请日：	2019-08-16
公开（公告）号：	CN110412638B	公开（公告）日：	2023-03-28
发明（设计）人：	于兴旺;洪昌萍	申请（专利权）人：	中国科学院重庆绿色智能技术研究院
主分类号：	G01S19/55	分类号：	G01S19/55
代理公司：	北京同恒源知识产权代理有限公司 11275	代理人：	杨柳岸
地址：	400714 ***	国省代码：	重庆;50
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摘要：	本发明涉及一种低成本三天线GNSS RTK定位及测姿方法，属于全球卫星定位与导航技术领域。该方法基于三个低成本GNSS模块，实时接收GNSS单频伪距与载波相位观测值，结合基站观测数据，形成双差观测方程；采用Kalman滤波技术，实时解算模糊度的浮点解，并采用约束LAMBDA方法解算固定基线长度的整周模糊度，基于固定的整周模糊度辅助RTK的模糊度解算。本发明能够获得高精度的定位和测姿信息。
搜索关键词：	一种低成本天线 gnss rtk 定位方法
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【主权项】：

1.一种低成本三天线GNSS RTK定位及测姿方法，其特征在于，基于三个低成本GNSS模块，实时接收GNSS单频伪距与载波相位观测值，结合基站观测数据，形成双差观测方程；采用Kalman滤波技术，实时解算模糊度的浮点解，并采用约束LAMBDA方法解算固定基线长度的整周模糊度，基于固定的整周模糊度辅助RTK的模糊度解算，从而获得高精度的定位、测姿信息；具体包括以下步骤：S1：形成双差观测方程；S2：周跳探测；S3：线性化观测方程；S4：Kalman滤波估计；S5：基线约束模糊度解算；S6：解算整体模糊度；S7：固定模糊度更新姿态信息。

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发明人：樊鹏辉;黄丙胜;于翔海;韩松;刘东昌 -专利权人：中国航天电子技术研究院
申请日： 2018-01-31 - 公布日： 2018-09-04 - 主分类号： G01S19/55
摘要：本发明主要属于卫星导航技术领域，具体涉及基于阵列天线的单频测姿的方法。包括：设计直线型阵列天线，并按照设定规则配置天线阵元间距；根据载波相位测量模型建立载波相位单差方程或载波相位双差方程，共钟接收机之间采用所述载波相位单差方程，不共钟接收机采用所述载波相位双差方程；求解所述第一组天线的载波相位整周模糊度，确定第一组天线对应的第一条基线矢量的初始姿态；根据上一组天线对应的基线矢量的初始姿态角，来计算下一组天线对应的基线矢量的载波相位整周模糊度，求解所述下一组天线对应的基线矢量所确定的姿态角；构建直线型阵列天线，确定载体的姿态角。本发明所述方法具有体积尺寸小、功耗低、成本低等优点。

一种低成本高精度BD/MEMS融合姿态测量方法-201510958214.4
发明人：蒋青;刁春帆;田增山;周牧;李小飞;汪镱林;张跃仲;黎刚平 -专利权人：重庆邮电大学
申请日： 2015-12-18 - 公布日： 2018-08-21 - 主分类号： G01S19/55
摘要：本发明涉及一种低成本高精度BD/MEMS融合姿态测量方法，属于导航技术领域。MEMS惯性传感器模块包括一个三轴加速度计，一个三轴陀螺仪和一个三轴磁力计。BD接收机模块包括2个天线，一个集成BD导航芯片。在该方法中，根据MEMS惯性传感器信息求解出载体姿态角，然后辅助AFM(模糊度函数法)算法求解整周模糊度，最后通过扩展卡尔曼滤波器实现BD/MEMS融合姿态测量。本方法解决了在BD信号被障碍物遮情况下，观测到的卫星颗数不足导致卫星测姿系统无法正常工作的问题，解决了信号失锁带来的整周模糊度求解困难，也解决了陀螺仪、加速度计累计误差的问题，该方法相比于传统方法实时性、可靠性等性能更强，精度更高。

一种高精度定向接收机信号重捕后定向解算方法-201510569849.5
发明人：向为;郑彬;朱增贤;易文鑫;彭果;王帅;张华;杨丽莎 -专利权人：湖南北云科技有限公司
申请日： 2015-09-09 - 公布日： 2018-07-24 - 主分类号： G01S19/55
摘要：本发明公开了一种高精度定向接收机信号重捕后定向解算方法，利用用户概略位置、卫星位置、跟踪通道给出的毫秒以下信号时间以及接收机本地整秒时间来估计出准确的毫秒以上信号时间，根据这个时间推算出信号发射时间的bit计数，根据bit计数计算数据帧头位置，从而跳过帧同步环节，辅助完成信号数据同步过程，缩短数据同步时间，快速输出载波相位观测值，从而实现快速重定向。

一种基于天线阵列的卫星导航单频测姿方法-201510836502.2
发明人：张汉星;黄丙胜;龚晶;郭庆;卜春光;杨红喜;司亮 -专利权人：中国航天时代电子公司
申请日： 2015-11-26 - 公布日： 2018-06-26 - 主分类号： G01S19/55
摘要：本发明涉及一种利用卫星导航系统进行姿态测定的方法，具体涉及一种基于天线阵列的卫星导航单频测姿方法。所述方法包括以下步骤：A）将不少于3个卫星导航接收机摆放在同一条直线上组成接收机阵列，最近的一组距离小于二分之一载波波长；B）进行姿态测量，测定姿态时先测定最短基线的姿态，再逐级递推到最长基线，获得一个精确的姿态结果。本发明相比于现有技术有如下优点：（1）相比于多频测姿系统，该系统只用单频接收机，成本低。（2）该系统算法简单，只采用最小二乘法，计算代价低，实时性强。（3）因为采用了多接收机的阵列，当其中一个出现问题时可以选用其它的接收机组合，系统健壮性强。

一种北斗测姿接收机的快速整周模糊度方法-201410395770.0
发明人：侯茂力;李志民;吴艳艳 -专利权人：北京和协导航科技有限公司
申请日： 2014-08-13 - 公布日： 2018-05-25 - 主分类号： G01S19/55
摘要：本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种北斗测姿接收机的快速整周模糊度方法。它包括：步骤一：观测数据的读取；包括卫星的三维坐标位置、卫星的伪距、载波相位、载波相位测量噪声值，步骤二：基准星选取，步骤三：求差，用其余卫星的载波相位与基准星的载波相位求差，步骤四：求模糊度备选集合，步骤五：模糊度确定，计算，并取最小值对应的模糊度初始值，作为本方法的输出值。本发明的效果是：本发明提供一种基于北斗导航系统的测姿接收机中使用的快速求解整周模糊度的方法。该方法不仅提高了计算效率和缩短了整周模糊度的时间，而且提高了整周模糊度的成功率。

基于GPS载波相位姿态的无人船数据融合姿态测量方法-201710874349.1
发明人：洪晓斌;林志宇;魏新勇 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2017-09-25 - 公布日： 2018-03-13 - 主分类号： G01S19/55
摘要：本发明公开了一种基于GPS载波相位姿态的无人船数据融合姿态测量方法，包括步骤构建两根单基线的三天线阵列，使其相互垂直；采集基线上天线阵列所收集到的各观测卫星的原始GPS载波相位信号；采用多次差分信号方法将各天线获取到的信号进行作差得到差分信号；对差分信号进行解析计算，获取基线在导航坐标系下的姿态信息；将基线在导航坐标系下姿态信息进行运动学解析求得无人船三轴姿态欧拉角；采集无人船惯性导航系统对无人船三轴欧拉角的测量值；将两种不同姿态测量系统测量结果进行数据融合，获取最终姿态信息。本发明可以提高无人船在复杂海况下姿态测量的实时性、抗干扰性、准确性和测量效率，符合无人船姿态测量的发展趋势。

专利分类

G 物理

G01 测量；测试
G01S 无线电定向；无线电导航；采用无线电波测距或测速；采用无线电波的反射或再辐射的定位或存在检测；采用其他波的类似装置
G01S19-00 卫星无线电信标定位系统；利用这种系统传输的信号确定位置、速度或姿态
G01S19-01 .传输时间戳信息的卫星无线电信标定位系统，例如，GPS [全球定位系统]、GLONASS[全球导航卫星系统]或GALILEO
G01S19-38 .利用卫星无线电信标定位系统传输的信号来确定导航方案
G01S19-39 ..传输带有时间戳信息的卫星无线电信标定位系统，例如GPS [全球定位系统], GLONASS [全球导航卫星系统]或GALILEO
G01S19-40 ...校正位置、速度或姿态
G01S19-42 ...确定位置

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[发明专利]一种低成本三天线GNSS RTK定位及测姿方法有效

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