卫星导航系统GNSS定姿测量值的处理方法及GNSS定姿测量仪

摘要

本发明公开了一种卫星导航系统GNSS定姿测量值的处理方法及GNSS定姿测量仪。其中，该方法包括：读取目标载体的载体姿态信息的历元初始值；对历元初始值进行姿态量测处理，以获取载体姿态信息的历元量测值；对前一历元最终值进行估值处理，以获取载体姿态信息的历元预报值；对历元量测值和历元预报值进行抗差自适应融合滤波处理，以获取载体姿态信息的当前历元最终值。通过本发明，能够实现使得GNSS定姿测量方法的精度更高、连续更好、可靠性更强。

主权项

1.一种卫星导航系统GNSS定姿测量值的处理方法，其特征在于，包括：读取目标载体的载体姿态信息的历元初始值；对所述历元初始值进行姿态量测处理，以获取所述载体姿态信息的历元量测值；对前一历元最终值进行估值处理，以获取所述载体姿态信息的历元预报值；对所述历元量测值和所述历元预报值进行抗差自适应融合滤波处理，以获取所述载体姿态信息的当前历元最终值，其中，对所述历元初始值进行姿态量测处理，以获取所述载体姿态信息的历元量测值包括：通过GNSS静态相对定位算法来获取所述目标载体的多条基线在载体坐标系下的第一基线向量组k为历元号，BB为载体坐标系；通过载波相对定位算法来获取所述目标载体的多条基线在地心坐标系下的第二基线向量组EE表示地心坐标系；通过旋转矩阵将所述第二基线向量组转换成在当地水平坐标系下的第三基线向量组LL表示当地水平坐标系，所述第三基线向量组根据旋转矩阵来获取所述第一基线向量组与所述第三基线向量组的函数关系：通过泰勒级数展开至一阶来将非线性函数转换为线性函数$A_k\delta {\tilde{X}}_k-L_k=V_k\text{,}{P}_k,$其中，$A_k=\left[\begin{array}{ccc}\frac{{\partial R}_{312}}{\partial \alpha }{\mathrm{dX}}_{B,2}^k& \frac{{\partial R}_{312}}{\partial \beta }{\mathrm{dX}}_{B,2}^k& \frac{{\partial R}_{312}}{\partial \gamma }{\mathrm{dX}}_{B,2}^k\\ ...& ...& ...\\ \frac{{\partial R}_{312}}{\partial \alpha }{\mathrm{dX}}_{B,i}^k& \frac{{\partial R}_{312}}{\partial \beta }{\mathrm{dX}}_{B,i}^k& \frac{{\partial R}_{312}}{\partial \gamma }{\mathrm{dX}}_{B,i}^k\\ ...& ...& ...\\ \frac{{\partial R}_{312}}{\partial \alpha }{\mathrm{dX}}_{B,n}^k& \frac{{\partial R}_{312}}{\partial \beta }{\mathrm{dX}}_{B,n}^k& \frac{{\partial R}_{312}}{\partial \gamma }{\mathrm{dX}}_{B,n}^k\end{array}\right],L_k=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{dX}}_{L,2}^k-B_2^k{\mathrm{dX}}_{B,2}^k\\ ...\\ {\mathrm{dX}}_{L,i}^k-B_i^k{\mathrm{dX}}_{B,i}^k\\ ...\\ {\mathrm{dX}}_{L,n}^k-B_{n-1}^k{\mathrm{dX}}_{B,n}^k\end{array}\right],$$P_k=\left[\begin{array}{ccc}{\Sigma }_{{\mathrm{dX}}_{L,2}^k}& 0& 0\\ ...& ...& ...\\ 0& {\Sigma }_{{\mathrm{dX}}_{L,i}^k}& 0\\ ...& ...& ...\\ 0& 0& {\Sigma }_{{\mathrm{dX}}_{L,n}^k}\end{array}\right],$表示第i条基线k历元的解算精度，V_k为残差，$\delta {\tilde{X}}_k={\left[A_k^T{P}_k{A}_k\right]}^{-1}\left[A_k^T{P}_k{L}_k\right],B_i^k=R_{312}^k({\alpha }_0,{\beta }_0,{\gamma }_0),$(α₀，β₀，γ₀)为所述历元初始值，(α,β,γ)表征载体姿态信息，k为历元号，i为基线编号；通过最小二乘解算法对所述进行求解，以获取所述历元量测值其中，所述为所述历元量测值的初始值。