一種基于北斗rnss的高精度航向測量方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及定位導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于北斗RNSS的高精度航向測量方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的基于北斗RNSS(Rad1 Navigat1n Satellite System)的航向測量設(shè)備包括主、副兩個天線，如圖1所示，通過接收北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位信息確定兩個天線的當前位置，進而確定受測設(shè)備的航向信息，其中航向信息即為航向角Hknss。從圖中可以得出，只要得到準確的主天線和副天線的位置信息，就可以確定兩個位置點所在的直線與正北方向之間的航向角，即可得出航向信息。
[0003]由于僅僅通過主、副天線的位置確定當前航向，因此測量精度受天線定位精度影響非常大。另外，當主天線和副天線之間的距離較遠時，根據(jù)這種方式獲得的航向信息準確度還比較高，而當兩天線之間的距離較近時，其獲得的航向信息與每一天線的位置信息的精確度關(guān)聯(lián)非常大，任一個位置稍微有偏差都會對得到的航向角產(chǎn)生很大的影響。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的上述方案很難實現(xiàn)高精度短基線的航向測量。而且當北斗RNSS衛(wèi)星失鎖時，設(shè)備無法提供正確的航向信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中的基于北斗RNSS的航向測量設(shè)備無法實現(xiàn)高精度、短基線的航向測量，并且在北斗RNSS衛(wèi)星失鎖時，無法提供正確的航向?目息。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于北斗RNSS的高精度航向測量方法，包括如下步驟:
[0007]獲取輔助模塊發(fā)送的第二航向信息Hgyro;
[0008]判斷是否獲取到主、副天線的當前位置；
[0009]若未獲取到，則將所述第二航向信息Hgyro作為最終航向信息H ζ;
[0010]若獲取到，則根據(jù)所述主、副天線的當前位置獲取第一航向信息Henss;
[0011]根據(jù)所述第一航向?目息HRNS$所述第二航向彳目息H gyM獲取最終航向彳目息Hz。
[0012]優(yōu)選地，上述基于北斗RNSS的高精度航向測量方法，所述根據(jù)所述第一航向信息Henss和所述第二航向彳目息H gyM獲取最終航向彳目息H z中，通過以下方式獲取最終航向彳目息Hz:
[0013]若IHrass-HgyJ >Hth，則將 Henss作為最終航向信息 Hz;否則 Hz= (H■+!!，)/2，其中Hth為預(yù)設(shè)的閾值。
[0014]本發(fā)明還提供一種基于北斗RNSS的高精度航向測量裝置，包括:
[0015]數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取輔助模塊發(fā)送的第二航向信息Hgyro;
[0016]判斷單元，用于判斷是否獲取到主、副天線的當前位置；
[0017]數(shù)據(jù)分析單元，用于在所述判斷單元判斷獲取到主、副天線的當前位置時，根據(jù)所述主、副天線的當前位置獲取第一航向信息Hknss;
[0018]航向信息確定單元，用于在所述判斷單元判斷未獲取到主、副天線的當前位置時，將所述第二航向信息Hgyro作為最終航向信息H 2;在所述判斷單元判斷獲取到主、副天線的當前位置時，根據(jù)所述第一航向信息Hknss和所述第二航向信息H gyl?。獲取最終航向信息H zo
[0019]優(yōu)選地，上述基于北斗RNSS的高精度航向測量裝置，所述航向信息確定單元，在所述判斷單元判斷獲取到主、副天線的當前位置時，通過以下方式獲取最終航向信息Hz:
[0020]若I Hfflss-Hgyro I > Hth,則將 Henss作為最終航向信息 H z;否則 Hz= (H fflSS+Hgyro) /2，其中Hth為預(yù)設(shè)的閾值。
[0021]本發(fā)明還提供一種基于北斗RNSS的高精度航向測量系統(tǒng)，包括上述的航向測量裝置，以及主、副天線、輔助模塊、主控模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊；其中:
[0022]所述航向測量裝置，與所述輔助模塊通訊連接，接收所述輔助模塊發(fā)送的第二航向?目息Hgy:r。；
[0023]所述航向測量裝置，與所述主、副天線通訊連接，接收所述主、副天線發(fā)送的主、副天線的當前位置；當接收不到主、副天線的當前位置時，則將所述第二航向信息Hgyro作為最終航向信息Hz;當接收到所述主、副天線的當前位置時，根據(jù)所述主、副天線的當前位置獲取第一航向?目息Hrnss;并根據(jù)所述第一航向彳目息H Jnss和所述第二航向彳目息。獲取最終航向?目息Ηζ；
[0024]所述主控模塊，與所述航向測量裝置通訊連接，接收所述航向測量裝置發(fā)送的最終航向信息Ηζ，并通過所述數(shù)據(jù)傳輸模塊將所述最終航向信息Hz發(fā)送至需要確定航向的設(shè)備。
[0025]優(yōu)選地，上述基于北斗RNSS的高精度航向測量系統(tǒng)，所述輔助模塊包括高精度陀螺儀和A/D轉(zhuǎn)換單元，其中:
[0026]所述高精度陀螺儀獲得航向信息；
[0027]所述A/D轉(zhuǎn)換單元，將所述高精度陀螺儀獲得的航向信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號形式的第二航向信息Hm。，并將其發(fā)送至所述航向測量裝置。
[0028]優(yōu)選地，上述基于北斗RNSS的高精度航向測量系統(tǒng)，還包括顯示模塊，所述顯示模塊與所述主控模塊連接，用于在所述主控模塊的控制下顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)，所述系統(tǒng)工作狀態(tài)包括電源供電狀態(tài)和RNSS定向狀態(tài)。
[0029]優(yōu)選地，上述的基于北斗RNSS的高精度航向測量系統(tǒng)，所述主控模塊的最大主頻至少為100MHz，且具有至少四路通用異步收發(fā)傳輸器。
[0030]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
[0031](I)本發(fā)明所述的基于北斗RNSS的高精度航向測量方法、裝置及系統(tǒng)，在利用原北斗RNSS的航向信息的基礎(chǔ)上，增加了輔助模塊確定的航向信息。在北斗RNSS能夠正常工作時，即能夠獲得RNSS的航向信息時，利用兩個航向信息結(jié)合運算得到最終的航向信息。因此，相對于只采用北斗RNSS獲取航向信息來說，本方案獲得的結(jié)果更精確。而且，即使北斗RNSS衛(wèi)星處于失鎖狀態(tài)，也能夠利用輔助模塊獲得航向信息，繼續(xù)對受測設(shè)備進行航向測量的目的。
[0032](2)本發(fā)明所述的基于北斗RNSS的高精度航向測量方法、裝置及系統(tǒng)，利用高精度陀螺儀作為輔助模塊獲取航向信息，其具有精度高且不會受到磁場影響的優(yōu)勢。
[0033](3)本發(fā)明所述的基于北斗RNSS的高精度航向測量方法、裝置及系統(tǒng)，采用的主控模塊最大主頻至少為100MHz，可以充分滿足系統(tǒng)協(xié)議解析和各模塊實時監(jiān)控的要求。且具有至少四路通用異步收發(fā)傳輸器，能夠保證系統(tǒng)可與其他設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸。
【附圖說明】
[0034]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
[0035]圖1是現(xiàn)有技術(shù)北斗RNSS系統(tǒng)確定航向信息的方法示意圖；
[0036]圖2是本發(fā)明一個實施例所述的基于北斗RNSS的高精度航向測量方法的流程圖；
[0037]圖3是本發(fā)明一個實施例所述的基于北斗RNSS的高精度航向測量裝置的原理框圖；
[0038]圖4是本發(fā)明一個實施例所述的基于北斗RNSS的高精度航向測量系統(tǒng)原理框圖。
【具體實施方式】
[0039]實施例1
[0040]本實施例提供一種基于北斗RNSS的高精度航向測量方法，如圖2所示，包括如下步驟:
[0041]S1:獲取輔助模塊發(fā)送的第二航向信息Hm。。
[0042]S2:判斷是否獲取到主、副天線的當前位置，若未獲取到則進入步驟S3，若獲取到則進入步驟S4。
[0043]S3:若未獲取到，則將所述第二航向信息作為最終航向信息Hz。
[0044]S4:若獲取到，則根據(jù)所述主、副天線的當前位置獲取第一航向信息Hmss。此過程與現(xiàn)有技術(shù)中的獲取方式相同，在此不做詳述。
[0045]S5:根據(jù)所述第一航向信息Henss和所述第二航向信息H gyM獲取最終航向信息H z?
[0046]在步驟S5中，可以選擇的運算方式有很多種，最簡單的可以直接采用兩個測量結(jié)果取平均值，或者為兩個結(jié)果設(shè)置權(quán)重，加權(quán)求平均值。也可以進行多次仿真實驗后，得到兩個測量結(jié)果與實際結(jié)果之間的曲線關(guān)系，得到三者的函數(shù)關(guān)系等。本實施例中，可以通過以下方式獲取最終航向信息Hz:
[0047]若I Hfflss-Hgyro I > Hth,則將 Henss作為最終航向信息 H z;否則 Hz= (H fflSS+Hgyro) /2，其中Hth為預(yù)設(shè)的閾值，可根據(jù)精度需要來設(shè)定。
[0048]本實施例提供的上述方案，在利用原北斗RNSS的航向信息的基礎(chǔ)上，增加了輔助模塊確定的航向信息。在北斗RNSS能夠正常工作時，即能夠獲得RNSS的航向信息時，利用兩個航向信息結(jié)合運算得到最終的航向信息。因此，相對于只采用北斗RNSS獲取航向信息來說，本方案獲得的結(jié)果更精確。而且，即使北斗RNSS衛(wèi)星處于失鎖狀態(tài)，也能夠利用輔助模塊獲得航向信息，繼續(xù)對受測設(shè)備進行航向測量的目的。
[0049]實施例2
[0050]本實施例提供一種基于北斗RNSS的高精度航向測量裝置，如圖3所示，包括:
[0051]數(shù)據(jù)獲取單元101，用于獲取輔助模塊發(fā)送的第二航向信息Hm。。
[0052]判斷單元102，用于判斷是否獲取到主、副天線的當前位置。
[0053]數(shù)據(jù)分析單元103，用于在所述判斷單元102判斷獲取到主、副天線的當前位置時，根據(jù)所述主、副天線的當前位置獲取第一航向信息Hmss。此過程與現(xiàn)有技術(shù)中的獲取方式相同，在此不做詳述。
[0054]航向信息確定單元104，用于在所述判斷單元102判斷未獲取到主、副天線的當前位置時，將所述第二航向信息Hgyra作為最終航向信息H zo在所述判斷單元102判斷獲取到主、副天線的當前位置時，根據(jù)所述第一航向信息Hknss和所述第二航向信息Hgyra獲取最終航向?目息HzO
[0055]所述航向信息確定單元104，在所述判斷單元102判斷獲取到主、副天線的當前位置時，根據(jù)第一航向信息和第二航向信息獲取最終航向信息的方式很多，最簡單的可以直接采用兩個測量結(jié)果取平均值，或者為兩個結(jié)果設(shè)置權(quán)重，加權(quán)求平均值。也可以進行多次仿真實驗后，得到兩個測量結(jié)果與實際結(jié)果之間的曲線關(guān)系，得到三者的函數(shù)關(guān)系等。本實施例中，通過以下方式獲取最終航向信息Hz:
[0056]若I H-d