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申请/专利权人：北京自动化控制设备研究所

摘要：本发明提供了一种基于甚低频原子磁强计与通信台站的相对定位方法及系统，包括：在第一时刻，甚低频接收终端接收由第一、第二、...、第M甚低频通信台站发射的第一、第二、...、第M甚低频信号；在第二时刻，甚低频接收终端接收由第一、第二、...、第M甚低频通信台站发射的第M+1、第M+2、...、第2M甚低频信号；根据第一甚低频信号、第二甚低频信号、...、以及第2M甚低频信号计算获取在第一时刻和第二时刻甚低频接收终端相对位置的基线矢量，完成甚低频接收终端的甚低频相对定位。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中甚低频台站建设成本高、现有建成台站少，难以快速形成大范围覆盖的甚低频导航能力的技术问题。

主权项：1.一种基于甚低频原子磁强计与通信台站的甚低频相对定位方法，其特征在于，所述基于甚低频原子磁强计与通信台站的甚低频相对定位方法包括：采用甚低频原子磁强计作为甚低频接收终端，接收多个甚低频通信台站的信号，在第一时刻，所述甚低频接收终端位于第一位置，在第二时刻，所述甚低频接收终端位于第二位置；在第一时刻，甚低频接收终端接收由第一甚低频通信台站发射的到甚低频接收终端的第一甚低频信号、由第二甚低频通信台站发射的到甚低频接收终端的第二甚低频信号、...、以及由第M甚低频通信台站发射的到甚低频接收终端的第M甚低频信号；在第二时刻，甚低频接收终端接收由第一甚低频通信台站发射的到甚低频接收终端的第M+1甚低频信号、由第二甚低频通信台站发射的到甚低频接收终端的第M+2甚低频信号、...、以及由第M甚低频通信台站发射的到甚低频接收终端的第2M甚低频信号；根据所述第一甚低频信号、所述第二甚低频信号、...、以及所述第2M甚低频信号计算获取在第一时刻和第二时刻所述甚低频接收终端相对位置的基线矢量，完成所述甚低频接收终端的甚低频相对定位；根据所述第一甚低频信号、所述第二甚低频信号、...、以及所述第2M甚低频信号计算获取在第一时刻和第二时刻所述甚低频接收终端相对位置的基线矢量具体包括：根据第一甚低频信号获取第一观测相位方程，根据第二甚低频信号获取第二观测相位方程，...，以及根据第2M甚低频信号获取第2M观测相位方程；根据所述第一观测相位方程和所述第M+1观测相位方程计算获取第一单差相位观测方程，根据所述第二观测相位方程和所述第M+2观测相位方程计算获取第二单差相位观测方程，...，根据第M观测相位方程和所述第2M计算获取第M单差相位观测方程；以所述第一甚低频通信台站作为基准台站，根据所述第一单差相位观测方程和所述第二单差相位观测方程计算获取第一双差相位观测方程，根据所述第一单差相位观测方程和所述第三单差相位观测方程计算获取第二双差相位观测方程，...，根据所述所述第一单差相位观测方程和所述第M单差相位观测方程计算获取第M-1双差相位观测方程；根据所述第一双差相位观测方程、所述第二双差相位观测方程、...、以及所述第M-1双差相位观测方程获取多个双差载波相位观测值，由多个所述双差载波相位观测组构成双差载波相位观测值矩阵方程，对所述双差载波相位观测值矩阵方程进行线性化以获取线性化双差方程；基于Lambda算法求解所述线性化双差方程的最小二乘目标函数以获取在第一时刻与第二时刻所述甚低频接收终端相对位置的基线矢量；任一所述甚低频信号均包括甚低频信号相位和甚低频信号伪距；所述双差载波相位观测值矩阵方程为其中，为第一双差载波相位观测值，为第二双差载波相位观测值，...，为第M-1双差载波相位观测值，λ为载波波长，e1为第一甚低频通信台站的视线矢量，e2为第二甚低频通信台站的视线矢量，...，eM为第M甚低频通信台站的视线矢量，pa为第一时刻甚低频接收终端的位置坐标，pb为第二时刻甚低频接收终端的位置坐标，为第一时刻第i甚低频通信台站的整周模糊度，为第一时刻第j甚低频通信台站的整周模糊度，为第二时刻第i甚低频通信台站的整周模糊度，为第二时刻第j甚低频通信台站的整周模糊度，为载波相位观测中第一时刻第i甚低频通信台站的测量噪声项，为载波相位观测中第二时刻第i甚低频通信台站的测量噪声项，为载波相位观测中第一时刻第j甚低频通信台站的测量噪声项，为载波相位观测中第二时刻第j甚低频通信台站的测量噪声项；当接收两个甚低频通信台站的信号时，所述第一观测相位方程为所述第二观测相位方程为所述第三观测相位方程为所述第四观测相位方程为其中，为第一甚低频信号相位，为第二甚低频信号相位，为第三甚低频信号相位，为第四甚低频信号相位，λ为载波波长，为第一时刻第一甚低频通信台站与甚低频接收终端之间的距离，为第一时刻第二甚低频通信台站与甚低频接收终端之间的距离，为第二时刻第一甚低频通信台站与甚低频接收终端之间的距离，为第二时刻第二甚低频通信台站与甚低频接收终端之间的距离，Ai为第一甚低频通信台站的大气传播误差，Aj为第二甚低频通信台站的大气传播误差，c为光速，dta为第一时刻接收终端钟差，dtb为第二时刻接收终端钟差，dti为第一甚低频通信台站钟差，dtj为第二甚低频通信台站钟差，为第一时刻第一甚低频通信台站的整周模糊度，为第一时刻第二甚低频通信台站的整周模糊度，为第二时刻第一甚低频通信台站的整周模糊度，为第二时刻第二甚低频通信台站的整周模糊度，为载波相位观测中第一时刻第一甚低频通信台站的测量噪声项，为载波相位观测中第二时刻第一甚低频通信台站的测量噪声项，为载波相位观测中第一时刻第二甚低频通信台站的测量噪声项，为载波相位观测中第二时刻第二甚低频通信台站的测量噪声项；第一时刻第一甚低频通信台站与甚低频接收终端之间的距离为第一时刻第二甚低频通信台站与甚低频接收终端之间的距离为第二时刻第一甚低频通信台站与甚低频接收终端之间的距离为第二时刻第二甚低频通信台站与甚低频接收终端之间的距离为其中，pi为第一甚低频通信台站的坐标，pj为第二甚低频通信台站的坐标，pa为第一时刻甚低频接收终端的位置坐标，pb为第二时刻甚低频接收终端的位置坐标，ei为第一甚低频通信台站的视线矢量，ej为第二甚低频通信台站的视线矢量；所述第一单差相位观测方程为所述第二单差相位观测方程为其中，tab＝tb-ta，所述双差相位观测方程为其中，所述甚低频接收终端包括甚低频原子磁强计、模数转换模块、多通道滤波器并联降噪模块、干扰抑制模块和多周期累加模块，所述甚低频原子磁强计用于接收甚低频信号，所述模数转换模块用于将接收的甚低频进行进行模数转换，所述多通道滤波器并联降噪模块用于对模数转换后的甚低频信号进行降噪处理，所述干扰抑制模块用于对降噪处理后的甚低频信号进行干扰抑制，所述多周期累加模块用于对干扰抑制后的甚低频信号进行多周期累加以获取高信噪比增益的甚低频信号。

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