运用惯性测量单元和多个卫星发射机的姿态确定

摘要

运用安装在平台上的惯性测量单元和相关处理器、安装在平台上的多个信号接收天线和卫星发射机获得输入到确定平台姿态的Kalman滤波器处理的观测量。由IMU确定及其相关处理器的平台航向可能有错。把从平台天线到不同卫星发射机组的距离的姿态敏感函数值(用IMU数据获得第一个值,而用在平台天线处接收的卫星发射机信号的测得相位获得第二个值)作比较获得距离函数的准确值。在Kalman滤波器处理中用这个距离函数的准确值获得平台姿态的准确值。

主权项

1.一种获得输入到确定平台滚动、俯仰和航向的Kalman滤波器处理中的观测量的方法，所述方法运用安装在平台上的惯性测量单元(IMU)和相关处理器、安装在平台上的多个信号接收天线和多个卫星发射机，所述平台具有所述IMU对其参照的基准点，所述天线具有相对于所述平台基准点的位置，在称为方法间隔的时间间隔处重复执行所述方法，在称为Kalman滤波器间隔的时间间隔处所述Kalman滤波器处理向所述IMU和它的相关处理器提供滚动、俯仰和航向校正，所述Kalman滤波器间隔是多个所述方法间隔，其特征在于，所述方法包括下列步骤：对于多个卫星发射机组中每一组确定相位函数的值，所述卫星发射机组包括一个或多个卫星发射机，所述相位函数是在所述多个天线处接收来自所述卫星发射机组中的所述卫星发射机的所述信号的相位函数；从所述IMU和它的相关处理器获得所述平台的俯仰、滚动和航向，所述航向被称为IMU航向；对于每个卫星发射机组和每个候选航向确定算得的距离函数的值，距离函数是在所述卫星发射机组中的所述卫星发射机到多个所述天线的所述距离的函数，根据所述卫星发射机组的位置、所述平台基准点的位置、所述天线相对于所述平台基准点的位置、所述平台的所述俯仰和滚动以及候选航向算出的距离来确定算得的距离函数的距离，多个所述候选航向跨过从所述IMU航向减去第一值到所述IMU航向加上第二值的所述航向距离；对于每个所述卫星发射机组和每个所述候选航向确定整数函数的值，所述整数函数是舍入至最接近整数的所述算得的距离函数和所述相位函数之差；对于每个所述卫星发射机组和每个所述候选航向确定测得的距离函数的值，所述测得的距离函数是所述相位函数和所述整数函数之和；在某种情况下，根据进一步的考虑来消除所述候选航向，所述情况是规定第一组一个或多个质量要求，而且所述候选航向不能满足所述第一组质量要求；对于每个剩余的所述候选航向，对于一个或多个评估间隔中的每个间隔，精确候选航向，其做法是用在所述一个或多个评估间隔中的每个间隔内得到的对于所述卫星发射机组的所述测得的距离函数值，所述评估间隔包括当前的方法间隔和零个或多个先前的方法间隔，所述精确候选航向是质量量度最高的所述航向。