1.一种基于卫星导航系统的相对定位定向的补偿方法,其特征在于,使用卫星导航定位设备确定雷达与其他车辆之间的相对位置,也就是需要完成测量雷达与其他车辆之间的水平距离d、真方位角a和高差δh,具体步骤如下:
步骤1:计算子午线收敛角
子午线收敛角γ计算公式为:
γ=sinb·l
其中,b为导航定位设备安装点的纬度;l为该点与中央子午线之间的经度差;按照高斯投影的要求,将全球分为60个投影带,每带经差6°;中央子午线的经度在东半球依次为3°、9°、15°......6n-3,n,n∈[0,59]是投影带的带号,“·”表示乘法运算;
当导航定位设备安装点的经度l大于所在投影带中央子午线的经度l0时,子午线收敛角γ为正;反之为负;
步骤2:计算真方位角atd
(1)计算过渡变量a*:a*=a+βtd
如果a*的结果大于360°,则用a*的结果减去360°获得a*的正确值;
如果a*小于360°,则a*的结果就是正确值;
(2)将a*转换为atd
当a*大于180°时,atd=a*-180°;
当a*小于180°时,atd=a*+180°;
式中:
a:车辆定向方向的真方位角;
atd:卫星导航定位天线到车辆定位点之间的真方位角;
βtd:卫星导航定位天线与车辆定位点连线和车辆定向方向的水平夹角,βtd从车辆定向的方向开始起算,按顺时针方向量取;
步骤3:将真方位角atd转换为坐标方位角αtd
真方位角atd与坐标方位角αtd之间的转换公式为:
atd=αtd+γ
式中:γ为子午线收敛角,γ有正负之分;
在计算αtd时,将atd和γ带入计算就能够得到;
步骤4:计算车辆定位点的经度、纬度
将卫星导航定位设备输出的经度l、纬度b转换为高斯平面直角坐标x、y,l″=l-l0
式中:
b为投影点的纬度;
n为卯酉圈曲率半径,
l″为所求点相对中央子午线的经差,以弧度为单位;
t=tanb表示该点维度的正切值;
η2=e′2cos2b;
x是从赤道到子午圈上任一点纬度b的弧长,其计算公式为:
其中,各系数λ、μ、θ、δ、ε、ζ的计算方法如下式:
λ=k1a(1-e2)
式中各系数分别如下:
其中,ρ是常数,它是每一弧度对应的角秒数:ρ=206264.806247096355,单位为秒;步骤5:计算车辆定位点的高斯平面直角坐标
设m为卫星导航定位天线架设点,q为车辆定位点;当m点的高斯平面直角坐标(xm,ym)、m点到q点的水平距离d和坐标方位角αtd均已知时,求得n点的高斯平面直角坐标(xq,yq)为:
步骤6:坐标转换
将车辆定位点的高斯平面直角坐标(xq,yq)转换成经度、纬度坐标(bq,lq)
l=l0+lq
上式求得的lq以弧度为单位;
式中:
bf为对应于xq的底点纬度,由下式计算:
bf=b0+sin2b0{k′0+sin2b0[k′2+sin2b0(k′4+k′6sin2b0)]}
其中:
b0是与x、a、、e、a0相关的常数,计算方法为:
各系数mf、nf、ηf、tf、wf的计算方法如下:
常数a0的计算方法:
步骤7:海拔高度补偿
根据卫星导航定位设备输出的海拔高度h,结合卫星导航定位天线架设点与地面之间的高差δh,根据公式h′=h-δh,计算车辆定位点所在地面的海拔高度h′。