一种基于两点GPS定位的指向方法技术

技术编号:18288421 阅读:54 留言:0更新日期:2018-06-24 02:07
本发明专利技术公开了一种基于两点GPS定位的指向方法,通过GPS定位模块(1)、坐标系转换模块(2)、定位点位置关系差分模块(3)、坐标旋转模块(4)、指向模块(5)实现。GPS定位模块(1)获得当前位置的定位信息;坐标系转换模块(2)将GPS大地坐标变换到地心地固坐标;定位点位置关系差分模块(3)根据定位信息计算两点位置的差分向量;坐标旋转模块(4)将差分向量转换为站心向量;指向模块(5)根据站心向量计算方向角度。本方法解决了地磁指向方法容易受到周围铁磁性物体干扰磁场,指向准确度低,对环境的适应性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于两点GPS定位的指向方法
本专利技术涉及一种指向方法,特别是一种基于两点GPS定位的指向方法。
技术介绍
目前的指向靠地磁实现,根据地磁的分布特性,采用简单的设备就可以实现指向。地磁指向的好处是方便快捷、设备简单、成本低,存在问题是容易受到周围铁磁性物体干扰磁场,指向准确度低,对环境的适应性差。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于两点GPS定位的指向方法,解决了地磁指向方法容易受到周围铁磁性物体干扰磁场,指向准确度低,对环境的适应性差的问题。一种基于两点GPS定位的指向方法,其具体步骤为:第一步搭建指向系统指向系统,包括:GPS定位模块、坐标系转换模块、定位点位置关系差分模块、坐标旋转模块和指向模块;GPS定位模块的功能为:获得当前位置的定位信息;坐标系转换模块的功能为:将GPS大地坐标变换到地心地固坐标;定位点位置关系差分模块的功能为:根据定位信息计算两点位置的差分向量;坐标旋转模块的功能为:将差分向量转换为站心向量;指向模块的功能为:根据站心向量计算方向角度;GPS定位模块在GPS定位芯片中运行;所述坐标系转换模块、定位点位置关系差分模块、坐标旋转模块和指向模块在主机芯片中运行;第二步GPS定位模块获得当前位置的定位信息GPS定位模块根据导航卫星信息获得当前位置的定位信息P(φ,λ,h),定位点一的定位信息P1(φ1,λ1,h1),定位点二的定位信息P2(φ2,λ2,h2);其中φ表示大地维度,λ表示大地经度,h大地高度;第三步坐标系转换模块将GPS大地坐标变换到地心地固坐标坐标系转换模块将GPS大地坐标变换到地心地固坐标,得到P1(x1,y1,z1)、P2(x2,y2,z2)x=(N+h)·cosφ·cosλy=(N+h)·cosφ·sinλz=[N·(1-e2)+h]·sinφ其中N是基准椭球体的卯酉圆曲率半径,e为椭球偏心率;第四步定位点位置关系差分模块根据定位信息计算两点位置的差分向量定位点位置关系差分模块根据定位信息计算两点位置的差分向量ΔP(Δx,Δy,Δz)第五步坐标旋转模块将差分向量转换为站心向量坐标旋转模块将差分向量转换为以P1为原点的站心向量P*第六步指向模块根据站心向量计算方向角度指向模块根据站心向量P*计算方向角度α以正北为0°,北向顺时针旋转为正,逆时针旋转为负。至此实现了基于两点GPS定位的指向方法。本方法充分利用了移动通信电子设备飞速发展的特点,GPS具有广泛的硬件支持,定位精度高、速度快的优点,解决了地磁指向方法容易受到周围铁磁性物体干扰磁场,指向准确度低,对环境的适应性差的问题。经过徒步测试、车载测试,认为该方法指向准确、响应速度快,具有普遍应用的价值。附图说明图1一种基于两点GPS定位的指向方法的系统结构示意图。1.GPS定位模块2.坐标系转换模块3.定位点位置关系差分模块4.坐标旋转模块5.指向模块具体实施方式一种基于两点GPS定位的指向方法,其具体步骤为:第一步搭建指向系统指向系统,包括:GPS定位模块1、坐标系转换模块2、定位点位置关系差分模块3、坐标旋转模块4和指向模块5;GPS定位模块1的功能为:获得当前位置的定位信息;坐标系转换模块2的功能为:将GPS大地坐标变换到地心地固坐标;定位点位置关系差分模块3的功能为:根据定位信息计算两点位置的差分向量;坐标旋转模块4的功能为:将差分向量转换为站心向量;指向模块5的功能为:根据站心向量计算方向角度;GPS定位模块1在GPS定位芯片中运行;所述坐标系转换模块2、定位点位置关系差分模块3、坐标旋转模块4和指向模块5在主机芯片中运行;第二步GPS定位模块1获得当前位置的定位信息GPS定位模块1根据导航卫星信息获得当前位置的定位信息P(φ,λ,h),定位点一的定位信息P1(φ1,λ1,h1),定位点二的定位信息P2(φ2,λ2,h2);其中φ表示大地维度,λ表示大地经度,h大地高度;第三步坐标系转换模块2将GPS大地坐标变换到地心地固坐标坐标系转换模块2将GPS大地坐标变换到地心地固坐标,得到P1(x1,y1,z1)、P2(x2,y2,z2)x=(N+h)·cosφ·cosλy=(N+h)·cosφ·sinλz=[N·(1-e2)+h]·sinφ其中N是基准椭球体的卯酉圆曲率半径,e为椭球偏心率;第四步定位点位置关系差分模块3根据定位信息计算两点位置的差分向量定位点位置关系差分模块3根据定位信息计算两点位置的差分向量ΔP(Δx,Δy,Δz)第五步坐标旋转模块4将差分向量转换为站心向量坐标旋转模块4将差分向量转换为以P1为原点的站心向量P*第六步指向模块5根据站心向量计算方向角度指向模块5根据站心向量P*计算方向角度α以正北为0°,北向顺时针旋转为正,逆时针旋转为负。至此实现了基于两点GPS定位的指向方法。本文档来自技高网...
一种基于两点GPS定位的指向方法

【技术保护点】
1.一种基于两点GPS定位的指向方法,其特征在于具体步骤为:第一步搭建指向系统指向系统,包括:GPS定位模块(1)、坐标系转换模块(2)、定位点位置关系差分模块(3)、坐标旋转模块(4)和指向模块(5);所述GPS定位模块(1)在GPS定位芯片中运行;坐标系转换模块(2)、定位点位置关系差分模块(3)、坐标旋转模块(4)和指向模块(5)在主机芯片中运行;第二步GPS定位模块(1)获得当前位置的定位信息;第三步坐标系转换模块(2)将GPS大地坐标变换到地心地固坐标;第四步定位点位置关系差分模块(3)根据定位信息计算两点位置的差分向量;第五步坐标旋转模块(4)将差分向量转换为站心向量;第六步指向模块(5)根据站心向量计算方向角度;至此实现了基于两点GPS定位的指向方法。

【技术特征摘要】
1.一种基于两点GPS定位的指向方法,其特征在于具体步骤为:第一步搭建指向系统指向系统,包括:GPS定位模块(1)、坐标系转换模块(2)、定位点位置关系差分模块(3)、坐标旋转模块(4)和指向模块(5);所述GPS定位模块(1)在GPS定位芯片中运行;坐标系转换模块(2)、定位点位置关系差分模块(3)、坐标旋转模块(4)和指向模块(5)在主机芯片中运行;第二步GPS定位模块(1)获得当前位置的定位信息;第三步坐标系转换模块(2)将GPS大地坐标变换到地心地固坐标;第四步定位点位置关系差分模块(3)根据定位信息计算两点位置的差分向量;第五步坐标旋转模块(4)将差分向量转换为站心向量;第六步指向模块(5)根据站心向量计算方向角度;至此实现了基于两点GPS定位的指向方法。2.根据权利要求1所述的基于两点GPS定位的指向方法,其特征在于,在第二步中,GPS定位模块(1)根据导航卫星信息获得当前位置的定位信息P(φ,λ,h),定位点一的定位信息P1(φ1,λ1,h1),定位点二的定位信息P2(φ2,λ2,h2);其中φ表示大地维度,λ表示大...

【专利技术属性】
技术研发人员:何靖
申请(专利权)人:北京遥感设备研究所
类型:发明
国别省市:北京,11

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