基于北斗的航天器測(cè)姿-測(cè)速技術(shù)研究.pdf

1、上個(gè)世紀(jì)，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的誕生引領(lǐng)了衛(wèi)星無(wú)線電導(dǎo)航領(lǐng)域的一次革命，將具有定位、授時(shí)功能的衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)裝備于車(chē)輛、艦船、飛行器，其應(yīng)用得到了快速的發(fā)展，隨著全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，其潛在的測(cè)姿/測(cè)速功能也倍受廣大學(xué)者的青睞，本課題基于北斗的航天器測(cè)姿/測(cè)速技術(shù)研究就是以我國(guó)自主研發(fā)的北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為基石，開(kāi)展對(duì)空間飛行器姿態(tài)、速度的測(cè)量技術(shù)研究。旨在開(kāi)發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、體積小、穩(wěn)定性好的高精度的空間測(cè)姿、測(cè)速

2、導(dǎo)航設(shè)備。
　　 基于北斗的航天器測(cè)姿/測(cè)速系統(tǒng)就是采用一種合理的天線配置技術(shù)將3或4個(gè)(至少3個(gè)不共線)衛(wèi)星信號(hào)接收天線固定安裝在航天器的表面，利用各接收天線接收的偽距測(cè)量值、載波相位測(cè)量值、多普勒頻移測(cè)量值，應(yīng)用差分技術(shù)和測(cè)姿、測(cè)速算法求取航天器的姿態(tài)、速度信息。
　　 本文介紹了北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成、發(fā)展、現(xiàn)狀以及基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)姿/測(cè)速的概況；給出了偽距定位原理、載波相位線性化觀測(cè)模型以及單差、雙差、

3、三差模型；接著研究了姿態(tài)測(cè)量原理、天線配置方案和速度測(cè)量原理；搭建了基于北斗航天器姿態(tài)和速度的后數(shù)據(jù)處理Matlab仿真平臺(tái)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，仿真驗(yàn)證了算法的可行性。
　　 在測(cè)姿算法中，載波相位整周模糊度的解算一直是一個(gè)難題，本文利用多天線測(cè)姿系統(tǒng)所固有的特點(diǎn)，提出了一種幾何算法解算載波相位雙差整周模糊度，即利用各天線載波相位測(cè)量值平滑后偽距測(cè)量值粗解載體的姿態(tài)角，根據(jù)粗解的姿態(tài)角參數(shù)、各天線間基線向量參數(shù)和衛(wèi)星到接收機(jī)