和芯星通多天线定位测量助力北斗系统

标签:天线定位
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和芯星通是我国较早进入导航芯片研发的企业,从事高集成度芯片设计和高性能GNSS核心算法研发,并发布了首颗支持“全北斗”(RNSS+RDSS)工作模式的 SoC芯片,为我国北斗卫星导航系统在高精度测量测绘、导航等方面提供了强大助力。

全球导航卫星系统(GNSS)可广泛应用于各个领域,比如利用载波相位测量值可进行实时定位和测姿,相对于常规方法具有精度高、误差不随时间积累等明显优势,可在姿态测量及控制、精密机械控制、目标三维测量、农业植保等相关领域发挥重要作用。

为提高定位测量的准确度和可靠性,和芯星通公司于2019年4月1日申请了一项名为“一种GNSS多天线接收机定位测姿的方法和装置”的发明专利(申请号:201910257329.9),申请人为和芯星通科技(北京)有限公司。

图1 一种GNSS多天线接收机定位测姿的方法流程图

图1是本发明提供的一种定位测量方法,可应用于多天线的用户接收机。首先获取用户接收机和基准站上天线的卫星观测数据和坐标信息(101),如图2,接收机包括一个主天线A1、一个从天线A2。然后针对基准站与用户接收机天线上接收数据,建立双差观测方程,解算得到基准站与该天线之间的第一基线向量以及两天线之间的第二基线向量B0A1、B0A2、A1A2(102,103),最后根据上述基线向量,确定定位测姿信息,如天线坐标、载体位置等(104)。

图2 定位应用场景示例

当在载体上固定安置多个分布式信号天线时,可实现更高精度的姿态测量。两个天线组成的一条基线可以得到两个姿态角,三个天线组成的两条共面、不平行的基线可以得到三维姿态角(偏航角、俯仰角、横滚角),当有数量更多且相对固定的天线阵列时,可提供更多可用的先验信息和几何条件,从而提高定位测姿的精度及稳健性。

图3 GNSS多天线接收机定位测姿的装置

参考图3,本发明提供了一种多天线接收机定位测姿的装置,包括测量信息获取模块501、天线定位模块502、天线定向模块503以及定位测姿模块504。其中测量信息获取模块501可获取用户接收机上天线的卫星观测数据、基准站的卫星观测数据和坐标信息;天线定位模块502通过对基准站与该天线的卫星观测数据建立双差观测方程,并解算得到第一基线向量;同理天线定向模块503可获取天线之间的第二基线向量;定位测姿模块504根据第一基线向量以及第二基线向量的固定情况,确定定位测姿信息。

以上就是和芯星通关于GNSS多天线接收机高精度定位测量方法的介绍,该发明通过获取用户接收机各个天线上的卫星观测数据和坐标信息,建立双差观测方程,解算得到基线向量,进而获取定位测量信息。

和芯星通科技通过多年来在导航领域的创新研发,不断填补国内空白,一步步改善了国内基础设施建设的芯片短缺现状。

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