開題報告-姿態(tài)測量系統(tǒng)設(shè)計-資料下載頁
2025-01-21 17:11本頁面
【正文】 坐標系中基線向量是己知的。故如何求解當?shù)厮阶鴺讼抵械幕€向量是姿態(tài)解算研究的重點。在實際作業(yè)中，一般采用多個GPS天線構(gòu)成姿態(tài)測量系統(tǒng)。示的方法:A，B為兩GPS天線，把連接兩個GPS接收機天線的線段稱為基線。若指定基線的方向，則把這個有方向的基線稱為基線向量。因為GPS姿態(tài)測量系統(tǒng)中，基線長度遠小于接收機天線與GPS衛(wèi)星之間的距離(20200km)，所以由天線A指向GPS衛(wèi)星的單位矢量和由天線B指向GPS衛(wèi)星的單位矢量可以看作相同。同理，可以把GPS信號的波前看作是平面波(若近似取天線到GPS衛(wèi)星的距離為20000kkm，則對于10m長的基線，把?；€長度為l00m，誤差)：對應(yīng)于雙差觀測方程，250 有：進而可以寫成：其中：ekj =ekej 為基線AB中點分別到衛(wèi)星k,j的單位矢量ek與ej之差。若兩個接收機同時觀測到n顆衛(wèi)星，以1號星為主星，則可形成由n1個雙差觀測構(gòu)成的觀測方程組，忽略雙差觀測后殘差的影響，寫成矩陣形式：因為GPS定位一般情況下可見衛(wèi)星均在4顆以上，如果知道了初始整周模糊度的大小，就可以由此方程組結(jié)算出載體的姿態(tài)角了。由上述方法得到的基線矢量解事再WGS84地球直角坐標系下，而表征載體姿態(tài)的參數(shù)應(yīng)該定義在LLS坐標系下，所以還需要進行坐標變換，即需要把WGS84直角坐標系下的基線矢量轉(zhuǎn)換到載體坐標系下：首先將WGS84坐標變換到LLS系內(nèi)。設(shè)LLS坐標系的原點（參考天線）位于WGS84坐標，繞ZWGS軸旋轉(zhuǎn)L0+900，（或WGS84空間中任意一點）在當?shù)厮阶鴺讼抵械淖鴺酥?，即：L0和B0可以由接收機給出，也可以根據(jù)下式由WGS84坐標值求得其中：a,b分別表示W(wǎng)GS橢圓的長半徑和短半徑：或者采用如下的簡化形式求得大地緯度：由于LLS與BFS兩坐標系原點重合，都位于參考天線的相位中心，兩個坐標系變換的參數(shù)就是三個歐拉狀態(tài)角，即航向角y，俯仰角p和橫滾角r。根據(jù)坐標變換原理，將LLS坐標一次繞ZLLS軸，XLLS軸和YLLS軸旋轉(zhuǎn)y,p和r角度，將得到該點在BFS系中的坐標，即：設(shè)基線參考接收機天線的LLS坐標為X1LLSY1LLSZ1LLS（0，0，0），兩條基線上非參考天線的LLS坐標分別為X2LLSY2LLSZ2LLS和X3LLSY3LLSZ3LLS，則根據(jù)式（38）可以由三個天線的LLS坐標得到載體的三個姿態(tài)角如式（39），這鐘方法被稱為直接法。
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