卫星导航辅助SINS进行初始方位对准的方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107525523A(43)申请公布日2017.12.29(21)申请号201710732472.X(22)申请日2017.08.23(71)申请人北京华力创通科技股份有限公司地址100000北京市海淀区东北旺西路8号院乙18号楼(72)发明人蔡乃小易炯(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人苏胜(51)Int.Cl.G01C25/00(2006.01)G01S19/42(2010.01)权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称卫星导航辅助SINS进行初始方位对准的方法及装置(57)摘要本发明提供了一种卫星导航辅助SINS进行初始方位对准的方法及装置，涉及卫星导航的技术领域，该方法包括：通过阵列天线接收多路射频信号；对每路射频信号进行处理，输出数字中频信号，对数字中频信号进行空时多盲波束抗干扰处理并对处理结果进行解调和解算，构造出多组载波伪距，对多组载波伪距做载波相位差分，计算出位置矢量并进行坐标转换，得出方位角，根据方位角辅助SINS进行初始方位对准。本发明提供的卫星导航辅助SINS进行初始方位对准的方法及装置，有效克服了现有技术中由于磁传感器精度受周围环境影响导致的初始方位很难精确对准的技术问题，且适用范围广，能够在强电磁干扰环境下也能辅助SINS完成初始方位对准。CN107525523ACN107525523A权利要求书1/2页1.一种卫星导航辅助SINS进行初始方位对准的方法，其特征在于，包括：通过阵列天线接收多路射频信号，对每路所述射频信号进行处理，输出数字中频信号，其中，所述阵列天线包括多个天线阵子，每路所述射频信号包括卫星信号和干扰信号；根据所述数字中频信号进行空时多盲波束抗干扰处理，输出盲波束抗干扰中频信号；对所述盲波束抗干扰中频信号进行解调和解算，输出卫星星历和基带观测量；其中，所述基带观测量包括卫星扩频码伪距和载波积分多普勒信息；根据所述基带观测量构造出多组载波伪距，并对多组所述载波伪距做载波相位差分处理，计算出任意两个所述天线阵子间的位置矢量；对所述位置矢量进行坐标转换，计算出每个所述位置矢量分别对应的方位角；根据所述方位角辅助SINS进行初始方位对准。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述方位角辅助SINS进行初始方位对准包括：根据几何约束关系对所述方位角进行几何平均处理，以减小所述方位角的测量方差；根据几何平均处理后的所述方位角辅助SINS进行初始方位对准。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阵列天线为四阵元方阵，所述天线阵子为四个，所述四阵元方阵的相邻两个所述天线阵子的间距为波长的0.5倍；所述射频信号为四路，所述数字中频信号为四路。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述数字中频信号进行空时多盲波束抗干扰处理包括：将所述数字中频信号与第一本地中频震荡器产生的复载波进行混频处理，产生零频包络和高频包络；将混频处理后的所述数字中频信号经低通滤波器滤除所述高频包络留下所述零频包络，其中，所述零频包络包括四路信号；对所述零频包络信号进行空时多盲波束抗干扰处理。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述空时多盲波束抗干扰处理包括多个单盲波束抗干扰处理，所述单盲波束抗干扰处理包括：选择所述四路信号中的一路为单盲波束自适应处理算法的参考信号，选择所述四路信号中其他三路信号为所述单盲波束自适应处理算法中滤波器的输入信号；建立空时盲波束自适应处理算法模型；根据所述空时盲波束自适应处理算法模型输出一路滤除所述干扰信号，保留所述卫星信号的盲波束抗干扰中频信号。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述盲波束抗干扰中频信号进行解调和解算之前，所述方法还包括：将所述盲波束抗干扰中频信号与第二本地中频震荡器产生的复载波进行混频处理；将混频处理后的所述盲波束抗干扰中频信号经带通滤波器进行滤波处理；对滤波处理后的所述盲波束抗干扰中频信号进行解调和解算。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述盲波束抗干扰中频信号进行解调和解算包括：对所述卫星信号进行捕获，获得卫星信号码相位和载波频率的粗略值；2CN107525523A权利要求书2/2页对捕获成功后的所述卫星信号进行跟踪处理，输出毫秒积分值；对所述毫秒积分值进行比特同步和帧同步处理，以使所述卫星信号周期性地输出导航电文以及基带观测量；选择任一组所述基带观测量，结合所述卫星星历以及所述导航电文进行卫星位置和速度，以及载体接收机的位置和速度的解算。8.一种卫星导航辅助SINS进行初始方位对准的装置，其特征在于，包括：射频信号接收模块，用于通过阵列天线接收多路射频信号，对每路所述射频信号进行处理，输出数字