芦鑫元

面向无人机进场的伪卫星布局与定位仿真技术

芦鑫元1,2

（1 中国电子科技集团公司第二十研究所，西安 710068；2 陕西省组合与智能导航重点实验室，西安 710068）

伪卫星系统能够在全球导航卫星系统信号拒止情况下，独立辅助无人机精密进近。本文面向无人机进场引导需求，基于伪卫星系统，给出了工程实用中伪卫星布设的一些约束条件和选址方法；基于双频的伪卫星信号，建立宽巷组合并结合卡尔曼滤波技术实现整周模糊度的快速估计，利用高精度的载波测量值进行定位解算。通过典型场景下伪卫星布局设计和宽巷载波相位定位算法建模，仿真验证了所提伪卫星布设方法的有效性以及整周模糊度确定方法的正确性，同时与单频伪距定位相比，定位精度显著提升。

伪卫星系统；精密进近；布站策略；整周模糊度；卡尔曼滤波

0 引言

利用卫星导航技术实现无人机的着陆，具有成本低、单一机载设备即可实现等优势，是国际上无人机起降技术的发展趋势[1-2]。

伪卫星是指类似于卫星的导航定位收发设备，不仅能够增强GNSS信号，也能实现独立组网定位功能[3-4]。近年来，伪卫星系统（Pseudolite System，PLS）应用于飞机精密进近与着陆系统，其测距信号在改善卫星几何分布、提高定位精度以及可用性和完好性方面都有着突出贡献[5]。在无法接收卫星导航信号时，伪卫星系统可完全取代全球卫星导航系统的作用，为飞机提供着陆引导的服务。

相比较伪卫星系统的伪距测量，其载波相位的测量误差在毫米级到厘米级之间，因此利用载波相位定位更适用于类似无人机精密进近、故障检测等高精度需求的定位领域。……