高精度北斗动态四天线定向技术研究

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1、高精度北斗动态四天线定向技术研究朱福乐2016年1月中图分类号：TN967.1UDC分类号：621.3高精度北斗动态四天线定向技术研究作者姓名朱福乐学院名称信息与电子学院指导教师马志峰答辩委员会主席韩力申请学位工学硕士学科专业电子科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月ResearchonhighprecisionBeidoudynamicfourantennaorientationtechnologyCandidateName：ZhuFuleSchoolorDepartment:InformationandElectronicsFacultyMen

2、tor:MaZhifengChair,ThesisCommittee：HanLiDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor：ElectronicScienceandTechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January,2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构

3、的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要北斗卫星导航系统在军事、交通、测绘等方面都发挥了重要作用。与此同时，载体的定向测量也作为新兴技术受到广泛的重视。目前定向接收机已经运用于多个领域，比如海洋、航空、陆地等。本文主要研究基于四天线的高精度北斗动态定向技术。介绍了传统动态定向技术的基本原理，通过相应的算法改进提高动态解算的实时性和解算效率，并通过四天线基线网平差提高定向精度。本文定向技术具体内容如下。首先，考虑到北斗动态基线解算的实时性，本文提

4、出了一种适用于动态北斗双频的求解整周模糊度的方法，该方法主要是对观测矩阵进行QR分解，把坐标参数与模糊度参数分开，去除坐标参数，实现动态模糊度解算，这种方法会提高求解模糊度的解算效率和执行效率。然后，介绍了序贯平差技术，这一技术可以充分利用之前历元的平差结果与当前历元的观测信息，大量的历史观测信息不用被存储，也不用求解高阶矩阵的逆运算，就能达到和多历元整体平差情况相同的解算结果，该方法实时解算时速度更快，占用的存储空间更少，提高了内存空间的利用率。最后，本文提出了一种基于四天线基线网平差的定向方法。在北斗动态定向中保证了基线的高精度才能更好地提高定向姿态角的精度。基线网

5、平差指的是把许多观测的基线矢量联结成网，然后再对基线网进行整体平差，一般采用间接平差法进行。本文中四天线的布局巧妙从而提高了基线的精度，相应的定向姿态角的精度也随之提高。本文研究了相关理论与算法，利用北斗双频接收机成功实现了定向功能，通过静态对比实验与跑车动态实验，用实测数据验证了本文定向算法的准确性与性能。关键词：北斗；定向技术；四天线；基线网平差I北京理工大学硕士学位论文AbstractBeidousatellitenavigationsystemplaysanimportantroleinmanyaspects,suchasmilitary,transportat

6、ionandmapping.Atthesametime,thetechnologyoforientationisattachedimportancetothenewtechnology.Directionalreceiverhasbeenusedinmanyfields,suchastheocean,air,land,etc.Inthispaper,wemainlystudythehighprecisionofBeidoudynamicorientationtechnologybasedonthefourantenna.Thebasicprincipleofthetra

7、ditionaldynamicorientationtechnologyisintroduced,thereal-timeperformanceofthealgorithmisimprovedbythecorrespondingalgorithm,andthedirectionalaccuracyisimprovedbyusingthefourantennabaselinenetwork.Thespecificcontentofthispaperisasfollows.Firstly,consideringthereal-timeperf