【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于全球定位，具体涉及一种基于静止轨道卫星的全球定位方法。
技术介绍
1、利用全球导航卫星进行定位已经深入到人们日常生活、工作的方方面面，若无全球导航定位系统的支持，现代社会中很多工作将会变得非常困难。正因为如此，很多场合下定位的方法和方式不能太单一，必须具备多种定位手段进行备份和冗余，从而提高系统的稳定性和可靠性。例如，飞行在空中的飞机、航行在海上的舰船若遇到导航系统失灵的情况，将会产生致命的后果，因此在很多场合需要多种导航定位方式作为现役卫星导航的备份。
2、静止轨道卫星相对地球是静止的，静止轨道卫星对应的地球站通常具备较高增益的天线，该天线的波束宽度一般较小，通常不大于2度，否则会对邻近的卫星产生干扰。地球站正常工作时，地球站天线必须对准静止轨道卫星。在传统的计算中，一般根据静止轨道卫星的位置和地球站的经纬度信息来计算地球站天线对准目标卫星的方位角和俯仰角。
3、为此，设计一种基于静止轨道卫星的全球定位方法，该方法利用静止轨道卫星和地球站进行无线通信时地球站天线的方位角和俯仰角信息来获取地球站的经纬度，实现对静止载体和移动载体的全球定位。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于静止轨道卫星的全球定位方法，其方法步骤简单、设计合理，通过静止轨道卫星和地球站进行无线通信并对准，实现基于固定地球站天线指向进行全球定位和基于移动地球站天线指向进行全球定位，从而实现对静止载体和移动载体的全球定位。>
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于静止轨道卫星的全球定位方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
3、步骤一、设置静止轨道卫星和地球站进行无线通信，并调节地球站的天线对准静止轨道卫星；
4、步骤二、判断地球站的状态，如果地球站设置在静止载体上，执行步骤三；如果地球站设置在移动载体上，执行步骤四；
5、步骤三、基于固定地球站天线指向进行全球定位：
6、步骤301、采用磁罗盘或者指北针，获取地球站天线在东北天坐标系下的方位角a和俯仰角e；
7、步骤302、采用计算机根据公式a＝tana，得到第一中间变量a；采用计算机根据公式得到第二中间变量b；
8、步骤303、采用计算机根据公式得到经度差δλ和地球站所在位置的纬度
9、步骤304、采用计算机根据公式λ＝δλ+λs，得到地球站所在位置的经度λ；其中，λs表示静止轨道卫星的经度；
10、步骤305、将地球站所在位置的纬度和地球站所在位置的经度λ作为静止载体的坐标；
11、步骤四、基于移动地球站天线指向进行全球定位：
12、步骤401、建立载体坐标系；
13、步骤402、采用计算机根据公式得到地球站天线在东北天坐标系下的方位角a和俯仰角e；其中，α表示载体坐标系下地球站天线的方位角，β表示载体坐标系下地球站天线的俯仰角，表示当前时刻由载体坐标系到东北天坐标系的变换矩阵；
14、步骤403、按照步骤302至步骤304所述的方法，得到地球站所在位置的纬度和地球站所在位置的经度λ，并将地球站所在位置的纬度和地球站所在位置的经度λ作为移动载体的当前坐标。
15、上述的一种基于静止轨道卫星的全球定位方法，其特征在于：步骤402中当前时刻由载体坐标系到东北天坐标系的变换矩阵如下所示：
16、其中，
17、h表示当前时刻载体坐标系下运动载体的航向角，p表示当前时刻载体坐标系下运动载体的纵摇角，r表示当前时刻载体坐标系下运动载体的横摇角；ht表示当前时刻载体坐标系到东北天坐标系的第一变换角，pt表示当前时刻载体坐标系到东北天坐标系的第二变换角，rt表示当前时刻载体坐标系到东北天坐标系的第三变换角。
18、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
19、1、本专利技术方法步骤简单，设计合理，解决基于静止轨道卫星的全球定位。
20、2、本专利技术地球站天线对准静止轨道卫星后，天线指向的方位角和俯仰角是可测量或已知的；而静止轨道卫星位置，即静止轨道卫星的经度通常是公开的，且日常还需要通过卫星测控站进行轨道位置保持，因此静止轨道卫星准确位置也是可以获取的，进而获得卫星地球站天线当前所在位置的经纬度，即实现卫星地球站的定位。
21、3、本专利技术设置静止轨道卫星和地球站进行无线通信并对准后，基于固定地球站天线指向进行全球定位和基于移动地球站天线指向进行全球定位，从而实现对静止载体和移动载体的全球定位。
22、综上所述，本专利技术方法步骤简单、设计合理，通过静止轨道卫星和地球站进行无线通信并对准，实现基于固定地球站天线指向进行全球定位和基于移动地球站天线指向进行全球定位，从而实现对静止载体和移动载体的全球定位。
23、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种基于静止轨道卫星的全球定位方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述的一种基于静止轨道卫星的全球定位方法，其特征在于：步骤402中当前时刻由载体坐标系到东北天坐标系的变换矩阵如下所示：
【技术特征摘要】
1.一种基于静止轨道卫星的全球定位方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：张峰干，潘蕾，侯榜焕，胡豪杰，何芳，赵建伟，孙诗雅，李婷，姚敏立，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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