为战略防御司令部研制的GPS姿态确定技术的进展

Adroit系统公司根据它与战略防御司令部(SDC)签定的一份合同,研制并试验基于GPS卫星信号干涉测量技术的姿态确定系统(ADS)。ADS通过测量相隔1m的一对天线之间的GPS载波相位差,可以确定天线的指向误差。若天线位置已知,则该系统只需要三颗GPS卫星就能实现姿态确定功能。利用双差分法可以消除两个天线之间的射频偏差和漂移。最初,为SDC研制的ADS采用两架天线和一条基线。为了更有效地解决整数周期的多值解问题,Adroit公司推出了一种方法,采用三架天线构成两条基线。这种修改后的系统采用一台只含两个天线输入端口的GSP接收机。由于只采用两个天线通道,接收机就不必增加第三个射频信号接收单元。三架天线构成一条短基线和一条长基线。短基线用来获得基线的粗指向矢量。然后再利用长基线测量值修正粗矢量,从而产生精确的基线矢量。Adroit ADS的第二代产品已完成设计并于1990年交付美军工程师地形测绘实验室(ETL),该产品与另两个承包商提交的另外两个ADS产品一起进行鉴定。本文发表了所有三种ADS的试验结果。Adroit的ADS可以每秒计算并修正指向信息一次。经验证,采样时间为1s时,测量精度接近10mrad,若采样时间为300s,则精度可优于1mrad。