全球高精度航迹测量系统技术方案

为了解决现有航迹测量系统存在可靠性不高，精度低，以及在恶劣环境中无法正常使用的问题，本发明专利技术提出一种全球高精度航迹测量系统。该全球高精度航迹测量系统是一套支持Starfire星站差分功能，集GPS系统和GLONASS系统为一体的双星多频高精度测量系统，该系统综合运用星站差分技术、RTK技术、GIS技术和无线通信技术，测量并记录移动载体的轨迹、速度、姿态等实时信息，同时可对移动载体进行远程实时监测和分析处理，用于评估载体运动过程，测试载体实际工作情况。该系统具有高可靠性、高精度的技术特点，满足恶劣环境下的使用要求，广泛应用各种试验测控领域，可以实现50公里内测试精度为1cm，全球范围内测试精度为10cm，以满足不同飞行载体的测试需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测控领域，具体涉及一种全球高精度航迹测量系统。
技术介绍
目前，飞机的航迹测量方法大致有以下几种:(1)运用单频GPS接收机或者机载航电设备，记录飞机航迹，用于事后分析，这种测量方法精度较低一般再15m左右，测量比较粗略，无法检测飞机细微动作；(2)运用多频GPS/GL0NASS/北斗组合卫星接收机，其定位精度为2.5m左右，可以满足一般的航迹测量需求，位置精度一般；(3)C0RS系统可提供厘米级和分米级的定位精度，可满足系统高精度、高动态的要求。由于C0RS系统通过移动网络、Internet等形式向用户播发定位导航数据，因此需要建立一套专用的通信系统来进行数据传输，对工程安装和后期维护要求较高。目前，国内的C0RS系统均以省为单位存在，各省之间不能相互连接，数据源不能相互切换，不适合跨区域的移动载体。(4)运用GPS/RTK技术，地面建立基准站，机载移动站，通过电台传输差分校正信息，可获得1cm的位置精度。但是受限于无线电台的传输距离，一般在30-50公里，若超出距离，移动站变成单机定位模式，输出米级位置精度。该方式测量精度高，适合小范围的飞机试飞试验，不适合100KM以上，长距离飞行测试。现有的航迹测量系统都存在可靠性不高，精度低，且无法满足在恶劣环境中正常使用的要求的问题。
技术实现思路
为了解决现有航迹测量系统存在可靠性不高，精度低，以及在恶劣环境中无法正常使用的问题，本专利技术提出一种全球高精度航迹测量系统。该全球高精度航迹测量系统是一套支持Starfire星站差分功能，集GPS系统和GL0NASS系统为一体的双星多频高精度测量系统。该系统综合运用星站差分技术、RTK技术、GIS技术和无线通信技术，测量并记录移动载体的轨迹、速度、姿态等实时信息，同时可对移动载体进行远程实时监测和分析处理，用于评估载体运动过程，测试载体实际工作情况。该系统具有高可靠性、高精度的技术特点，满足恶劣环境下的使用要求，广泛应用各种试验测控领域，可以实现50公里内测试精度为1cm，全球范围内测试精度为10cm，以满足不同飞行载体的测试需要。本专利技术提供了一种全球高精度航迹测量系统，由地面监控单元和机载测量单元两部分组成，其中:地面基准站监控单元包括:Starfire基准站接收机、无线数传电台、电台功放、监控计算机、地面站电源模块、航迹测量软件、后处理软件；机载测量单元主要包括:Starfire移动站接收机、无线数传电台、电台功放、B码发生器、机载控制存储单元、机载电源、机载控制软件；当全球高精度航迹测量系统上电后，系统内各个部件自行进行初始化，Starfire基准站和Starfire移动站接收机搜索卫星信号，无线数传电台建立数据链接，航迹测量软件清空缓存，接收实时数据；当Starfire基准站接收机定位以后，输出差分校正数据，通过无线数传电台传输给Starfire移动站接收机，Starfire移动站接收机进行RTK结算,输出厘米级位置数据，并通过无线数传电台传输给基准站航迹监控软件，实时显示航迹；飞机起飞，进行试飞试验，航迹测量软件实时测量记录飞机航迹；飞机在30KM范围内飞行的时候，工作在RTK模式；飞机飞出30KM范围，启动starfire模式；试飞结束，综合RTK模式和starfire模式下的位置数据，分析飞机航迹。该全球高精度航迹测量系统提供三种工作模式，分别是RTK模式、Starfire模式和事后差分模式。(l)RTK模式:地面基准站和机载移动站配合，通过电台传输差分数据，进行实时RTK定位，定位精度为1cm，作用距离为30-50km ；(2) Starfire模式:机载移动站接收starfire信号,进行实时差分处理,定位精度为10cm，可支持全球范围；(3)事后差分模式:试验接收后，处理机载设备上记录的原始数据，可得到厘米级的位置数据。【附图说明】图1是全球高精度航迹测量系统组成图【具体实施方式】本专利技术提供了一种全球高精度航迹测量系统，如图1所示，该系统由地面监控单元和机载测量单元两部分组成，其中:地面基准站监控单元包括:Starfire基准站接收机、无线数传电台、电台功放、监控计算机、地面站电源模块、航迹测量软件、后处理软件；机载测量单元主要包括:Starfire移动站接收机、无线数传电台、电台功放、B码发生器、机载控制存储单元、机载电源、机载控制软件；当全球高精度航迹测量系统上电后，系统内各个部件自行进行初始化，Starfire基准站和Starfire移动站接收机搜索卫星信号，无线数传电台建立数据链接，航迹测量软件清空缓存，接收实时数据；当Starfire基准站接收机定位以后，输出差分校正数据，通过无线数传电台传输给Starfire移动站接收机，Starfire移动站接收机进行RTK结算,输出厘米级位置数据，并通过无线数传电台传输给基准站航迹监控软件，实时显示航迹；飞机起飞，进行试飞试验，航迹测量软件实时测量记录飞机航迹；飞机在30KM范围内飞行的时候，工作在RTK模式；飞机飞出30KM范围，启动starfire模式；试飞结束，综合RTK模式和starfire模式下的位置数据，分析飞机航迹。该全球高精度航迹测量系统提供三种工作模式，分别是RTK模式、Starfire模式和事后差分模式:RTK模式:地面基准站和机载移动站配合，通过电台传输差分数据，进行实时RTK定位，定位精度为1cm,作用距离为30-50km ；Starfire模式:机载移动站接收starfire信号，进行实时差分处理，定位精度为10cm，可支持全球范围；事后差分模式:试验接收后，处理机载设备上记录的原始数据，可得到厘米级的位置数据。1、地面基准站监控单元(1) Starfire基准站接收机Starfire基准站接收机具备Starfire接收功能,实时输出差分校正信息，通过无线电台为机载单元提供差分数据。(2)无线数传电台该无线数传电台为双工电台，用于发送基准站差分信息，同时接收机载单元发来的定位信息。数传电台模块采用GMSK数字调制解调，可靠实现25KHz窄带信道带宽上目前最高的19.2Kbps速率无线数传，多信道频率可离散、间断选择而无需连续，相对于需要连续无干扰频带的宽带电台(300-500KHZ信道带宽，115.2Kbps传输速率)，信道选择灵活性和抗干扰能力显著提高。主要指标如下。(3)电台功放器电台功放为35W，增加传输距离，可保障无遮挡40km内的数据传输。(4)监控计算机监控计算机主要功能如下:.Starfire工作模式下，接收遥测前端定位数据，发送给航迹测量软件，可实时监控载体飞行参数；[0当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术提供了一种全球高精度航迹测量系统，其特征在于，由地面监控单元和机载测量单元两部分组成，其中：地面基准站监控单元包括：Starfire基准站接收机、无线数传电台、电台功放、监控计算机、地面站电源模块、航迹测量软件、后处理软件；机载测量单元主要包括：Starfire移动站接收机、无线数传电台、电台功放、B码发生器、机载控制存储单元、机载电源、机载控制软件；当全球高精度航迹测量系统上电后，系统内各个部件自行进行初始化，Starfire基准站和Starfire移动站接收机搜索卫星信号，无线数传电台建立数据链接，航迹测量软件清空缓存，接收实时数据；当Starfire基准站接收机定位以后，输出差分校正数据，通过无线数传电台传输给Starfire移动站接收机，Starfire移动站接收机进行RTK结算，输出厘米级位置数据，并通过无线数传电台传输给基准站航迹监控软件，实时显示航迹；飞机起飞，进行试飞试验，航迹测量软件实时测量记录飞机航迹；飞机在30KM范围内飞行的时候，工作在RTK模式；飞机飞出30KM范围，启动Starfire模式；试飞结束，综合RTK模式和Starfire模式下的位置数据，进入事后差分模式分析飞机航迹。所述全球高精度航迹测量系统提供三种工作模式，分别是RTK模式、Starfire模式和事后差分模式。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王猛，
申请(专利权)人：北京嘉兴网泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11