為提高旋轉(zhuǎn)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）雙天線/微慣性測(cè)量單元（MIMU）組合系統(tǒng)的定向穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,提出基于跟蹤時(shí)間和高度角的相對(duì)最小幾何精度衰減因子（GDOP）選星方法。利用GNSS的跟蹤時(shí)長(zhǎng)和高度角信息,剔除信號(hào)質(zhì)量穩(wěn)定性較差的衛(wèi)星,再在待選衛(wèi)星中選擇最小GDOP的衛(wèi)星,進(jìn)行旋轉(zhuǎn)GNSS雙天線/MIMU組合系統(tǒng)定向解算,確定運(yùn)載體的真實(shí)航向角。用高精度激光陀螺慣性導(dǎo)航系統(tǒng)作參考基準(zhǔn),對(duì)旋轉(zhuǎn)GNSS雙天線/MIMU組合系統(tǒng)進(jìn)行了室外靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:利用跟蹤時(shí)間長(zhǎng)的衛(wèi)星能夠提高系統(tǒng)的定向穩(wěn)定性,選擇高度角大的衛(wèi)星能夠提高系統(tǒng)的定向精度;選擇相對(duì)最小GDOP的衛(wèi)星,能夠提高該系統(tǒng)的定向精度和實(shí)時(shí)性。系統(tǒng)在陸地?zé)o遮擋環(huán)境下航向角誤差小于1°（1σ）,水平姿態(tài)角誤差小于0. 1°（1σ）。 

【文章來源】：傳感器與微系統(tǒng). 2020,39(11)CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

衛(wèi)星信號(hào)跟蹤時(shí)長(zhǎng)對(duì)比

衛(wèi)星的空間分布決定了GDOP值的大小，GDOP值又決定了系統(tǒng)定向的效果。表3和圖3(c)展示了最大GDOP和最小GDOP對(duì)系統(tǒng)航向角誤差、橫滾角誤差和俯仰角誤差的影響。最小GDOP方法能使系統(tǒng)定向精度誤差小于0.3°，最大GDOP方法能使系統(tǒng)定向精度誤差大于0.5°。因此觀測(cè)衛(wèi)星的GDOP值小，系統(tǒng)定向精度誤差就小。GDOP的計(jì)算量較大，考慮到實(shí)時(shí)性，在不影響系統(tǒng)精度的情況下盡量減少計(jì)算次數(shù)。以北斗衛(wèi)星系統(tǒng)為例，當(dāng)前北斗在軌衛(wèi)星數(shù)量達(dá)55顆，若從中選出6顆最小GDOP觀測(cè)衛(wèi)星的組合需要計(jì)算GDOP的次數(shù)為C655=28 989 675次，一個(gè)時(shí)刻不會(huì)有那么多可見星，一般情況下會(huì)有20顆可見星，GDOP的計(jì)算次數(shù)也達(dá)到C620=38 760次。如果可見星數(shù)量超過一定數(shù)量則通過高度角和跟蹤時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行預(yù)篩選，將信號(hào)好的高度角從高到低的10顆衛(wèi)星作為待選衛(wèi)星，然后選擇6顆最小GDOP組合的觀測(cè)衛(wèi)星，則GDOP計(jì)算次數(shù)降低為C610=210次，這大大降低了計(jì)算次數(shù)而提高了實(shí)時(shí)性。如表4所示，采用相對(duì)GDOP選星策略能夠有效降低計(jì)算時(shí)間。如表5所示，相對(duì)最小GDOP策略的定向精度和全局最小GDOP策略效果差不多。

實(shí)驗(yàn)裝置


本文編號(hào)：3223230