技术特征：
1.一种用于卫星高度计定标的多天线组合浮标系统，其特征在于，包括浮标、gnss接收机、ins传感器和四个gnss天线；所述浮标包括浮标标体、电力供应系统、防水防潮系统和数据处理中心，浮标的定位包括rtk和ppp两种方式，所述ins传感器测定并输出浮标高频的位置、速度和姿态信息，所述gnss天线提供浮标高精度的姿态信息；当测高卫星经过浮标正上方时，通过卫星测高和精确测定的浮标高，对卫星高度计进行标定，卫星高度计每隔一段时间向海面发射一个电磁波脉冲，并接收海平面反射的电磁波脉冲信号，计算脉冲发射和接收的时间之差，再乘以脉冲的传播速度，得到高度计到海平面的距离：；基于gnss浮标阵列进行海面高度检验：基于gnss浮标阵列进行海面高度检验：是由卫星高度计测量得到的瞬时海面高度，是由gnss浮标测量得到的海面高度，最终得到的正值表示高度计测量的海面高度比实际海面高度要高，负值相反。2.如权利要求1所述的一种用于卫星高度计定标的多天线组合浮标系统，其特征在于，浮标标体底部连接锚系确保浮标不发生漂移，浮标标体上装有多块太阳能电池板作为电力供应系统，所述防水防潮系统保护浮标上的电子设备，所述数据处理中心进行数据保存、数据处理计算和数据传输。3.如权利要求2所述的一种用于卫星高度计定标的多天线组合浮标系统，其特征在于，四个gnss天线安装在浮标标体的顶部，呈十字形，包括1个主天线和3个辅天线；同一基线在载体坐标系中的位置矢量和在导航坐标系中的位置矢量之间的关系反应了载体坐标系和导航坐标系间的旋转变换的关系，通过上述旋转变换的关系，利用最小二乘法进行姿态解算，求出载体的姿态信息，同样也可以通过ins传感器测得的姿态信息。4.如权利要求3所述的一种用于卫星高度计定标的多天线组合浮标系统，其特征在于，第i个天线相对于天线的基线向量在载体系和导航系的投影之间的关系为：i=2，3
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t，t表示天线数，、为观测值，表示姿态矩阵；基于作线性化得：作线性化得：和是姿态角的近似值，和是观测误差，是设计矩阵，是待估参数，具体为，，是观测向量，联合所有天线的观测数据，通过间接平差原理估计：
姿态角的估值为：，在得到姿态角后需要进行倾斜改正。5.如权利要求4所述的一种用于卫星高度计定标的多天线组合浮标系统，其特征在于，根据gnss浮标的观测原理，瞬时海面高程测量结果的计算公式：i为观测序号；为瞬时海面高程；为浮标经过差分解算后得到gnss天线相位中心处大地高；为观测站的gnss天线高程改正，即gnss天线相位中心至浮标吃水面距离；n为浮标测量海域的高程异常值，在固定海域为固定值；gnss天线高程改正是gnss天线相位中心至海面的动态高度，根据四个天线的位置可以算出四天线纵向中心轴，改正公式为：改正公式为：为gnss天线相位中心至海面的动态垂向距离；为静水时gnss天线相位中心至海面的垂向距离，对于同一个浮标，该值为固定值，可以通过全站仪测量得到；分别为gnss浮标动态横滚角和俯仰角，可通过四天线测姿或ins得到。6.如权利要求5所述的一种用于卫星高度计定标的多天线组合浮标系统，其特征在于，ins传感器测量载体三轴的加速度和角速度，经过积分得到高频的姿态、速度和位置信息，并和gnss进行组合测量。7.如权利要求6所述的一种用于卫星高度计定标的多天线组合浮标系统，其特征在于，如果卫星高度计的检校场在近海海域，采用rtk相对定位，如果卫星高度计的检校场在远海海域，周围没有可以作为基准站的地方，采用ppp模式进行单点定位。8.如权利要求7所述的一种用于卫星高度计定标的多天线组合浮标系统，其特征在于，当超过rtk定位的极限距离时，组合浮标系统根据定位结果的精度评定情况，自动切换浮标的定位方式。9.如权利要求8所述的一种用于卫星高度计定标的多天线组合浮标系统，其特征在于，提前将多天线gnss-ins组合的浮标系统放置在测高卫星的航行轨迹星下点上，进行初始化操作，待测高卫星经过该点时，进行同步观测，获得相关的测量数据，将测量的数据在浮标的数据处理中心进行数据处理，将处理后的结果通过卫星通信传输给陆地上的观测中心，同时将数据进行本地保存。
技术总结
本发明公开了一种用于卫星高度计定标的多天线组合浮标系统，属于导航技术领域，用于海上卫星高度计的定标，包括浮标、GNSS接收机、INS传感器和四个GNSS天线；所述浮标包括浮标标体、电力供应系统、防水防潮系统和数据处理中心，浮标的定位包括RTK和PPP两种方式，所述INS传感器测定并输出浮标高频的位置、速度和姿态信息，所述GNSS四天线提供浮标高精度的姿态信息用于倾斜改正；当测高卫星经过浮标正上方时，通过卫星测高和精确测定的浮标高，对卫星高度计进行标定。星高度计进行标定。星高度计进行标定。
技术研发人员：张倩然 邵虎林 刘以旭 王胜利 周兴华 胡亮亮
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2022.05.25
技术公布日：2022/6/24