基于卫星导航的转动物体运动速度测量方法以及系统.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CN107479083A(43)申请公布日2017.12.15(21)申请号201710877844.8(22)申请日2017.09.25(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(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代理人邓超(51)Int.Cl.G01S19/52(2010.01)权利要求书2页说明书11页附图5页(54)发明名称基于卫星导航的转动物体运动速度测量方法以及系统(57)摘要本发明提供一种基于卫星导航的转动物体运动速度测量方法以及系统，涉及导航技术领域，包括：通过至少两个信号接收装置接收第一射频信号与第二射频信号，信号接收装置设置于目标物体上且相对中心轴对称；对第一中频信号与第二中频信号进行中频合路得到合路信号并对其进行基带解调，得到卫星多普勒等观测量信息；利用上述获得的多普勒等观测量信息辅助第一中频信号与第二中频信号进行基带解调处理，分别得到两组对应的多普勒观测量；通过上述两组多普勒联立方程组并进行解算得到目标物体的平动速度与转动速度，以消除旋转运动对物体速度解算精度的影响。本发明不仅能精确求解弹体的平动速度，而且还能获得弹体的旋转速度，以实现导弹的精确制导。CN107479083ACN107479083A权利要求书1/2页1.一种基于卫星导航的转动物体运动速度测量方法，其特征在于，包括：通过至少两个信号接收装置分别接收第一射频信号与第二射频信号，其中，所述至少两个信号接收装置设置于目标物体上且相对于中心轴对称；对所述第一射频信号与所述第二射频信号分别进行下变频处理，得到第一中频信号与第二中频信号；对所述第一中频信号与所述第二中频信号进行合路处理，得到合路信号；对所述合路信号进行基带解调处理，得到卫星导航电文、卫星伪距与卫星多普勒观测量；利用所述卫星多普勒观测量对所述第一中频信号与所述第二中频信号分别进行基带解调处理，得到第一多普勒观测量与第二多普勒观测量；通过所述卫星导航电文与所述卫星伪距对目标物体的位置进行计算，得到观测矩阵；通过所述观测矩阵、所述第一多普勒观测量与所述第二多普勒观测量联立方程组，解算所述方程组得到目标物体的平动速度与转动线速度。2.根据权利要求1所述的基于卫星导航的转动物体运动速度测量方法，其特征在于，还包括：根据目标物体的旋转半径与所述转动线速度，得到目标物体的转动角速度。3.根据权利要求1所述的基于卫星导航的转动物体运动速度测量方法，其特征在于，所述利用所述卫星多普勒观测量对所述第一中频信号与所述第二中频信号分别进行基带解调处理，得到第一多普勒观测量与第二多普勒观测量，具体包括：对所述卫星多普勒观测量进行数据提取与计算，得到多普勒数据；利用所述多普勒数据，对所述第一中频信号与所述第二中频信号分别进行环路跟踪，得到第一多普勒观测量与第二多普勒观测量。4.根据权利要求3所述的基于卫星导航的转动物体运动速度测量方法，其特征在于，所述利用所述多普勒数据，对所述第一中频信号与所述第二中频信号分别进行环路跟踪，得到第一多普勒观测量与第二多普勒观测量，具体包括：利用所述多普勒数据，对所述第一中频信号与所述第二中频信号分别进行环路跟踪；通过所述环路跟踪，分别对所述第一中频信号、所述第二中频信号进行载波同步以及码同步处理，得到第一多普勒观测量与第二多普勒观测量。5.根据权利要求3或4所述的基于卫星导航的转动物体运动速度测量方法，其特征在于，所述环路跟踪包括：码环跟踪与载波环跟踪。6.根据权利要求1所述的基于卫星导航的转动物体运动速度测量方法，其特征在于，所述通过所述卫星导航电文与所述卫星伪距对目标物体的位置进行计算，得到观测矩阵，具体包括：根据所述卫星导航电文与所述卫星伪距计算卫星的位置和速度；根据所述卫星的位置和速度，通过牛顿迭代法计算目标物体的位置，得到观测矩阵。7.根据权利要求1所述的基于卫星导航的转动物体运动速度测量方法，其特征在于，所述解算所述方程组得到目标物体的平动速度与转动线速度，具体包括：通过最小二乘法对所述方程组进行解算，得到目标物体的平动速度与转动线速度。8.根据权利要求1所述的基于卫星导航的转动物体运动速度测量方法，其特征在于，所2CN107479083A权利要求书2/2页述信号接收装置为天线。9.根据权利要求1所述的基于卫星导航的转动物体运动速度测量方法，其特征在于，所述射频信号为卫星发送的信号。10.一种基于卫星导航的转动物体运动速度测量系统，其特征在于，用于通过导航系统测量目标物体的平动速度与转动速度，所述系统包括：射频下变频组件、FPGA芯片、数字信号处理模块以及至少两个信号接收装置；所述至少