【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测量测试，具体涉及一种陆基导航系统的基站零值标定方法。
技术介绍
1、卫星导航系统可为全球用户提供位置、速度、时间等信息，在军用和民用领域都得到了广泛深入的应用。但在一些观测环境比较苛刻的情况下，可跟踪卫星的数量和几何布局就达不到定位的要求，导致用户终端无法完成导航定位。要解决这个问题，可以在该区域建设陆基导航系统，陆基导航将能够起到两大主要作用，一是陆基导航能够在导航卫星不可用时替代导航卫星进行独立导航定位，二是能够增强卫星导航系统，提高整个系统的定位精度和稳定性。
2、高精度陆基导航系统，具有广泛的军民应用需求，可应用于卫星导航拒止环境下飞行器的精密进近着陆、满足靶场高精度测量需求、完成室内定位导航、实现建筑物与山体的变形监测等。陆基导航采用数据链双向往返校时实现节点间的时频同步及距离测量。在陆基基站部署后，构建相对坐标系，机载终端依次向陆基基站发送申请信号；基站接收下行申请信号，计算应答时延，发射上行应答信号；机载终端接收地面引导站应答信号，完成传输时间的测量。基站的应答延时包含在上行电文中，通过测量收发时差可以获得机载终端与地面基站之间的时差与几何距离。陆基导航系统可以在不依赖卫星导航系统的条件下，达到纳秒量级时间同步精度，实现分米级的高精度实时定位，解决卫星导航在受阻环境下(受遮蔽、受干扰)的可用性问题。陆基导航系统在耗资、滞留时间、响应性、灵活性、分辨率和生存性等方面都具有非常显著的优势，陆基导航系统可以快速部署，受损时可以快速补充优化，提高导航系统的可用性、连续性、精度和可靠性，满足应急导
3、如图1所示，为现有陆基基站高精度陆基导航系统组成原理图，高精度陆基导航系统优势：
4、a)抗干扰能力远高于gnss，可在gnss干扰阻塞条件下使用；
5、b)可作为一种独立的定位测量方式替代gnss；
6、c)继承了gnss测量系统的固有优势：全天候、高精度、用户容量无限制；
7、d)可实现高效、快速部署，建设及维护成本低。
8、但是，陆基基站与机载终端之间通过数据链双向往返校时实现节点间距离测量，若要保持陆基导航系统分米级的定位精度，需要尽可能减少测距值中的误差，保证数据链测距值的精度，否则由于陆基基站的几何分布较差，测距误差会被数倍放大，给机载终端定位结果带来很大的误差。然而由于机载终端与基站存在线缆及硬件延迟，使得基站与机载终端之间的测距值并不等于真实的几何距离，而是存在一定的偏差，这个偏差会给联合定位带来很大的误差，使得陆基定位结果完全不可用。
9、因此，需要一种应用于高精度陆基导航系统导航定位过程中数据链测距值的偏差修正方法。
技术实现思路
1、本专利技术是为了解决陆基导航系统导航定位过程中数据链测距值的偏差问题，提供一种陆基导航系统的基站零值标定方法，首先使用rtk移动站依次标定出主站、从站1、从站2的绝对坐标。基站位置标定之后，进行陆基导航系统架设，部署陆基基站，将机载终端部署在无人机平台，天线安装在机腹适当位置；然后将rtk流动站安装在无人机平台，无人机进行rtk定位，同时rtk流动站将秒脉冲及时间信息输出给机载终端，机载终端采用数据链双向往返校时实现与基站时间同步与斜距计算，获取双向测距数据，并为测距数据添加时间戳；无人机rtk定位之后，计算rtk流动站与三个基站之间的几何距离，对rtk测距值序列进行内插。最后将机载终端双向测距值与rtk测距值作差，得到各陆基基站的偏差序列，计算偏差的均值。此偏差就是各陆基基站的零值偏差，该方法可实现陆基导航测距值的零值偏差标定，实现过程简单迅捷，适于工程应用。
2、本专利技术提供一种陆基导航系统的基站零值标定方法，包括以下步骤：
3、s1、布置陆基导航系统的基站，基站包括主站、从站1、…、从站i-1，i≥3，将rtk移动站架设在主站一侧得到rtk基准站，通过rtk基准站依次标定出主站和全部从站的绝对坐标(x1，y1，z1)t、(x2，y2，z2)t、……、(xi，yi，zi)t；
4、s2、架设陆基导航系统，将测距天线和基站连接，将机载终端部署在无人机平台，将机载终端天线安装在无人机平台的机腹；
5、s3、将rtk流动站安装在无人机平台上得到机载rtk流动站，机载rtk流动站的坐标为(xr，yr，zr)t，机载rtk流动站将秒脉冲及时间信息输出给机载终端以使机载终端为rtt测距值添加时间戳；
6、rtt测距进入步骤s4，rtk测距进入步骤s5；
7、s4、机载终端使用数据链双向往返校时进行机载终端与基站时间同步的斜距计算，得到rtt测距值的时间序列rrtt,i(t)，i∈[1，i]，进入步骤s6；
8、s5、对机载rtk流动站进行定位，通过机载rtk流动站和基站的绝对坐标计算机载rtk流动站与基站之间的几何距离，得到rtk测距值的时间序列rrtk,i(t)，进入步骤s6；
9、s6、将rtk测距值的时间序列rrtk,i(t)在rtt测距值的时间序列rrtt,i(t)的时刻上进行内插使rrtk,i(t)的时间与rrtt,i(t)的获取时间相同；
10、s7、将rrtt,i(t)与rrtk，i(t)作差得到各基站的偏差序列deltai(t)，计算偏差序列deltai(t)的均值得到各基站的零值偏差deltai，陆基导航系统的基站零值标定方法完成。
11、本专利技术所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，作为优选方式，步骤s1中，主站和全部从站的绝对坐标均为地心地固坐标系下坐标；
12、rtk基准站的天线架设高度为1～1.5m；
13、当i＝3时，从站1、从站2分别位于主站、rtk基准站的前侧和后侧。
14、本专利技术所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，作为优选方式，步骤s2中，基站站间通过自组网数据链路进行数据交换；从站通过双向测距进行与主站的时间同步。
15、本专利技术所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，作为优选方式，步骤s4中，rtt测距值的时间序列rrtt，i(t)为rtt测距值rrtt，i的时间序列，rtt测距值rrtt,i为机载rtk流动站与第i个基站的rtt测距结果；
16、rrtt,i＝tp，i·c；
17、其中，tp，i为第i个基站的rtt消息传播时间，c为光速。
18、本专利技术所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，作为优选方式，tp，i＝tt，i-εi；
19、εi＝(tt，i-tr，i+ti)/2；
20、其中，tt，i为由应答端i确定的rtt询问消息到达时间，应答端i为第i个基站，当i＝1时，应答端i为主站，当i＞1时，应答端为第i-1从站；
21、tr，i为由询问端确定的rtt应答消息到达时间，询问端为机载rtk流动站；
22、ti为时隙周期；
23、εi为应答本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：步骤S1中，所述主站和全部所述从站的绝对坐标均为地心地固坐标系下坐标；
3.根据权利要求1所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：步骤S2中，所述基站站间通过自组网数据链路进行数据交换；从站通过双向测距进行与所述主站的时间同步。
4.根据权利要求1所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：步骤S4中，所述RTT测距值的时间序列RRTT,i(t)为RTT测距值RRTT,i的时间序列，RTT测距值RRTt,i为所述机载RTK流动站与第i个所述基站的RTT测距结果；
5.根据权利要求4所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：Tp,i＝Tt,i-εi；
6.根据权利要求5所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：步骤S4中，所述询问端在时隙起点处向所述应答端i发送RTT询问消息，所述应答端i测量所述RTT询问消息到达时间TOAR,i，并在固
7.根据权利要求1所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：步骤S5中，RTK测距值的时间序列RRTK,i(t)为RTK测距值RRTK,i的时间序列；
8.根据权利要求1所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：步骤S7中，deltai(t)＝RRTT,i(t)-RRTK,i(t)。
9.根据权利要求1所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：步骤S7中，deltai＝mean(deltai(t))。
10.根据权利要求1所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：步骤S7中，所述零值偏差deltai进行所述陆基基导航系统的定位结果校正。
...【技术特征摘要】
1.一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：步骤s1中，所述主站和全部所述从站的绝对坐标均为地心地固坐标系下坐标；
3.根据权利要求1所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：步骤s2中，所述基站站间通过自组网数据链路进行数据交换；从站通过双向测距进行与所述主站的时间同步。
4.根据权利要求1所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：步骤s4中，所述rtt测距值的时间序列rrtt,i(t)为rtt测距值rrtt,i的时间序列，rtt测距值rrtt,i为所述机载rtk流动站与第i个所述基站的rtt测距结果；
5.根据权利要求4所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：tp,i＝tt,i-εi；
6.根据权利要求5所述的一种陆基导航系统的基站零值标定方法，其特征在于：步骤s4中，所述询问端在时隙...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓皓文，李奇奋，孔龙涛，唐思宇，
申请(专利权)人：北京遥测技术研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。