惯导辅助单历元解算模糊度测姿方法

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(1.中国电子科技集团公司第五十四研究所，石家庄 050081； 2.卫星导航系统与装备技术国家重点实验室，石家庄 050081)

0 引言

载体的姿态测量是卫星导航研究在定位、授时以外的另一关键应用，在飞行器、车辆、船舶等载体的导航使命中占有重要地位。利用GNSS(global navigation satellite system)测姿通常需要在载体上架设多个天线，利用多个天线间的相对位置确定载体姿态[1]。双天线便可确定载体航向角[2-3]，而确定三维姿态角则需要至少三天线[4]。但多天线GNSS测姿[5]较易受到外界干扰，导致其模糊度无法固定，解不出浮点解甚至固定解错误。且由于浮点解精度不高导致搜索时间长、搜索空间不准确甚至搜索不成功，这就大大降低了模糊度固定率与测姿准确度。

INS(inertial navigation system)测姿具有更新频率高、不受外界干扰、短时间精度高等优点，但误差会随时间积累[6]。为求取更高精度的定位与测姿结果，通常选择GNSS与INS组合[7-8]。但由于GNSS测姿的不稳定性，将其直接与INS测姿结果组合有时并不能提升精度。因此，本文提出一种用惯导辅助解算模糊度的方法(INS aided ambiguity calculation method，IAACM)，利用惯导信息辅助解算出较高精度的模糊度浮点解，在固定模糊度后便可得出更精准稳定的GNSS载体姿态，该姿态可与INS姿态再次组合有效提升测姿精度。

本文利用高精度GNSS接收机与光纤惯导搭建试验平台，在城市道路环境中进行跑车，测试模糊度固定结果与测姿精度。试验表明，该方法可提供更精准的模糊度浮点解，有效提升模糊度固定率，使GNSS测姿精度大幅提高，相比常规多天线GNSS测姿方法有很大提升。……