陈万通， 李小强

(1.中国民航大学 智能信号与图像处理重点实验室，天津 300300；2.北京航空航天大学 电子信息工程学院,北京 100191)

面向飞行器交会对接应用的载波相位差分技术研究

陈万通1， 李小强2

(1.中国民航大学 智能信号与图像处理重点实验室，天津 300300；2.北京航空航天大学 电子信息工程学院,北京 100191)

GNSS引导两飞行器交会对接的前提是实时可靠地估计相位模糊度。针对卫星和飞行器的高动态性所引发的频繁换星问题，提出一种实时递归相位模糊度估计方法。该算法能够有效处理失锁所造成的卫星起落现象，同时充分利用历史观测与当前观测方程中部分模糊度分量的关联性，使得模糊度估计的成功率对可见卫星数目的减少不敏感。为了验证该算法在空间飞行器对接中的精度和成功率,采用GPS模拟器仿真两飞行器近程导引段和最终逼近段的过程，应用新算法实时估计两飞行器间相对位置，精度达到亚厘米级水平，成功率在可见星数递减时依然渐进逼近100%。

全球导航定位系统；相对定位；递归最小二乘；成功率；相位模糊度

0 引 言

空间飞行器交会对接需要实时高精度地确定两飞行器的相对位置，应用GNSS 载波相位差分技术引导两飞行器交会对接，是近年来国内外关注的一个重要方向[1]。理论上，精密的载波相位观测值可以实现静态相对定位精度毫米级精度水平，动态相对定位亚厘米级精度水平。由于载波是一种周期性的正弦信号，进行相位测量时存在着观测信号的整周模糊度问题，这正是载波相位测量的技术难点。……