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《北斗星座仿真的單天線姿態(tài)確定技術(shù)研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第43卷第5期2013年9月航空計(jì)算技術(shù)AeronauticalComputingTechniqueV01．43No．5Sep．2013北斗星座仿真的單天線姿態(tài)確定技術(shù)研究孟騫，劉建業(yè)，曾慶化(南京航空航天大學(xué)自動化學(xué)院導(dǎo)航研究中心，江蘇南京210016)摘要：載體姿態(tài)測量的實(shí)際需要和多天線姿態(tài)測量的局限性決定了單天線姿態(tài)測量系統(tǒng)擁有廣泛的發(fā)展前景。分析了單天線測姿的應(yīng)用價(jià)值和基本原理，從我國的具體國情出發(fā)，提出了基于北斗衛(wèi)星星座仿真的單天線姿態(tài)確定技術(shù)研究的方法。利用STK平臺對目前組網(wǎng)運(yùn)行的北斗衛(wèi)星星座和理想的北斗滿衛(wèi)星星座進(jìn)行了仿真，利用Maflab平臺進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)
2、果和誤差分析表明，北斗衛(wèi)星星座仿真的單天線姿態(tài)確定技術(shù)在適用條件和測姿準(zhǔn)確性等方面效果理想，在一定精度要求下滿足應(yīng)用需要，對建立實(shí)用可靠的單天線測姿具有積極的推動作用。關(guān)鍵詞：北斗；STK；單天線；姿態(tài)確定中圖分類號：TP391．9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671—654X(2013)05—0023—04ResearchonSingle．a(chǎn)ntennaAttitudeDeterminationBasedOilBeidouConsteHationSimulationMENGQian，LIUJian-ye，ZENGQing-hua(NavigationResearchCenter，Na
3、柳ngUniversityofAeronauticsandAstronautics，Jiangsu210016，China)Abstract：’I'0overcometheaetualneedsoftheattitudemeasurementandthelimitationsofmulti-antennaattitudemeasurement，theprincipleandtheapplicationvalueofthesingle：antennaattitudemeasurementwasanalyzed．TwomodelsofBeidouconstellation(nOWand
4、future)weresimulatedonSTK，andthecor-respondingdatawasintroducedinMatlabforattitudeidentification．Thesimulationresultsandtheerroranalysisshowedthatthesingle--antennaattitudedeterminationtechnologybasedontheBeidouconstella--tionwassatisfiedundercertainaccuracyrequirements，whichhaspositivevaluefo
5、rthepracticalapplica—tionofthesingle—antennaattitudemeasurement．Keywords：Beidou；STK；single—antenna；attitudedetermination引言利用GNSS天線實(shí)現(xiàn)載體姿態(tài)的實(shí)時(shí)高精度測量是衛(wèi)星導(dǎo)航研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一?。較為成熟的多GNSS天線載體測姿技術(shù)已經(jīng)在較多的領(lǐng)域獲得了應(yīng)用舊J，但由于多天線系統(tǒng)所需的接收機(jī)和天線配套量較多，因此大大增加了系統(tǒng)的運(yùn)行成本和復(fù)雜程度。此外，特定的應(yīng)用環(huán)境、小體積載體和表面不規(guī)則載體等一系列因素也限制了多天線測姿系統(tǒng)的應(yīng)用舊J。相比而言，單GNSS
6、天線載體測姿技術(shù)研究和應(yīng)用顯得尤為迫切，該測姿技術(shù)可以利用單GNSS天線滿足低成本、小體積以及獨(dú)特構(gòu)造載體的測姿需求。一般的單GNSS天線測姿算法的主要思想是通過接收機(jī)獲取載體的位置和速度信息，基于速度加速度模型，計(jì)算出載體的偽姿態(tài)角。但該算法對接收機(jī)數(shù)據(jù)采樣率要求較高，且載體速度和加速度不能過大，載體須盡量保持協(xié)調(diào)飛行，否則測姿精度難以保證。本文利用衛(wèi)星工具包軟件STK，對國產(chǎn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)截止到2013年3月份的14顆組網(wǎng)衛(wèi)星星座和2020年預(yù)計(jì)達(dá)到的滿衛(wèi)星星座進(jìn)行了仿真MJ，基于民航客機(jī)進(jìn)行了模擬飛行實(shí)驗(yàn)，后期數(shù)據(jù)利用Matlab平臺進(jìn)行了解算和驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種仿真
7、星座下的測姿精度差別不大，但滿衛(wèi)星星座條件下誤差分布更加穩(wěn)定，更符合民航客機(jī)正常飛行和北斗單天線姿態(tài)測量系統(tǒng)有效工作的實(shí)際需要HJ。基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的單測姿天線技術(shù)具有一定的實(shí)際應(yīng)用精度，鑒于北斗系統(tǒng)在安全性和獨(dú)立性方面相較于CPs的優(yōu)勢，本文所得到的結(jié)論對建立穩(wěn)定可靠的單天線測姿具有積極的推動作用。收稿日期：2013—04—28修訂日期：2013—06—06基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助(91016019；60904091；61104188)；江蘇省高校優(yōu)勢學(xué)科
