【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种用于单星定位系统的协同定位方法,特别涉及一种基于单星定位系统(Single satellite position system)的双向通信协同定位(Bi-directional communication of co-location)辅助的定位方法。
技术介绍
随着人类空间探索的发展和延伸,在行星以及小行星上进行探测、开发是人类进入宇宙的必然阶段。在行星上进行探测时需要对地面探测设备进行定位,但在行星上建立诸如北斗,GPS等卫星星座导航系统会因成本高昂且服务对象较少而无实际可行性。在这种卫星导航星座缺失环境下,单星定位系统由于成本低,单星即用,并且可以快速发射并部署为探测目标提供定位服务,从而在行星探测中很好的替代了星座型导航系统。但不同于星座型导航系统,单星定位系统由于缺少相互之间的测距约束量和地面基站校准导致单星定位系统的定轨精度较低,定位误差较大。此外,为了尽可能的增大定位服务时间,单星定位系统采用大椭圆轨道,轨道远点部分为定位目标提供定位服务,在轨道近点部分,导航卫星快速通过非服务区。但这种工作方式会进一步放大定位误差。目前主要的单星定位方法有基于卫星发射信号测频的单星定位方法,基于测频测距的单星定位方法,基于多普勒频移的单星定位方法,基于测相测角的单星定位方法和基于径向加速度的单星定位方法。其中,基于卫星发射信号测频的单星定位方法利用卫星发射信号的测频信息构建多个定位辐射面实现单星定位,但当辐射面增大时,定位误差会快速增长。基于测频测距的单星定位方法测频基础上增加测距信息构建多个定位曲线实现单星定位,但和基于卫星发射信号测频的 ...
【技术保护点】
一种基于双向通信协同定位辅助的单星定位方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:采用以下过程获得每个地面探测器的初始坐标估计值:对于第i个地面探测器,在三个不同时刻接收单星发射信号,并获得三个不同时刻下单星的坐标,利用多普勒测频仪获得第i个地面探测器和单星之间,在第一时刻与第二时刻的伪距差,以及在第二时刻与第三时刻的伪距差;根据得到的两个伪距差以及第i个地面探测器的自身高度信息,结合三个不同时刻下单星的坐标,通过最小二乘法得到第i个地面探测器的初始坐标估计值并将该初始坐标估计值发送给单星;步骤2:采用以下过程迭代更新每个地面探测器的坐标估计值:对于第i个地面探测器,其坐标估计值更新公式为:x^ik=11+Σj=1nλj,ik-1·(x^ik-1+Σj=1nλj,ik-1x^j,ik-1)]]>y^ik=11+Σj=1nλj,ik-1·(y^ik-1+Σj=1nλj,ik-1y^j,ik-1)]]>z^ik=11+Σj=1n&lambd ...
【技术特征摘要】
1.一种基于双向通信协同定位辅助的单星定位方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:采用以下过程获得每个地面探测器的初始坐标估计值:对于第i个地面探测器,在三个不同时刻接收单星发射信号,并获得三个不同时刻下单星的坐标,利用多普勒测频仪获得第i个地面探测器和单星之间,在第一时刻与第二时刻的伪距差,以及在第二时刻与第三时刻的伪距差;根据得到的两个伪距差以及第i个地面探测器的自身高度信息,结合三个不同时刻下单星的坐标,通过最小二乘法得到第i个地面探测器的初始坐标估计值并将该初始坐标估计值发送给单星;步骤2:采用以下过程迭代更新每个地面探测器的坐标估计值:对于第i个地面探测器,其坐标估计值更新公式为: x ^ i k = 1 1 + Σ j = 1 n λ j , i k - 1 · ( x ^ i k - 1 + Σ j = 1 n λ j , i k - 1 x ^ j , i k - 1 ) ]]> y ^ i k = 1 1 + Σ j = 1 n λ j , i k - 1 · ( y ^ i k - 1 + Σ j = 1 n λ j , i k - 1 y ^ j , i k - 1 ) ]]> z ^ i k = 1 1 + Σ j = 1 n λ j , i ...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐成凯,廉保旺,岳哲,张怡,张玲玲,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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