[發明專利]一種火箭一子級殘骸精確定位裝置及定位方法在審
| 申請號: | 201910603003.7 | 申請日: | 2019-07-05 |
| 公開(公告)號: | CN110231641A | 公開(公告)日: | 2019-09-13 |
| 發明(設計)人: | 吳佳林;鄭琦;董昌;金益輝;陳雪巍;劉賜平;候志;江煒;魏然;曾占魁 | 申請(專利權)人: | 上海埃依斯航天科技有限公司 |
| 主分類號: | G01S19/48 | 分類號: | G01S19/48;H04W4/02;H04W64/00 |
| 代理公司: | 上海海鈞知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31330 | 代理人: | 許蘭 |
| 地址: | 201100 上海市*** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 火箭 子級 智能測量單元 高頻電纜 精確定位裝置 模組 信標 解體 精確定位方法 組合單元模塊 單元模塊 定位方式 極端條件 落點位置 信標天線 準確定位 多模式 申請 天線 外部 | ||
1.一種火箭一子級殘骸精確定位裝置,其特征在于:包括設于火箭一子級上的智能測量單元,所述智能測量單元包括組合單元模塊、信標單元模塊、4G模組模塊、UHF天線、UHF高頻電纜、GPS天線、GPS高頻電纜、信標天線、信標高頻電纜和4G模組天線;
所述組合單元模塊包括GPS導航模塊及UHF通信模塊,所述GPS導航模塊通過GPS高頻電纜連接所述GPS天線,用于接收GPS信號,并對接收的GPS信號進行信息融合,輸出載體的定位信息;所述UHF通信模塊通過UHF高頻電纜連接所述UHF天線,用于實現所述定位信息的調制,并將調制后的射頻信號發射出去;
所述信標單元模塊,通過所述信標高頻電纜連接所述信標天線,用于發射預設頻率的無線電信標信號;
4G模組模塊,連接所述4G模組天線,用于測量不同基站的下行導頻信號,得到不同基站的下行導頻信號的TOA或TDOA值,并將計算出的定位信息發送出去;
其中,所述定位信息包括位置、速度和姿態信息。
2.根據權利要求1所述的一種火箭一子級殘骸精確定位裝置,其特征在于:所述組合單元模塊采用自適應濾波器。
3.根據權利要求1所述的一種火箭一子級殘骸精確定位裝置,其特征在于:所述UHF通信模塊的數量為一個,采用半雙工通信。
4.根據權利要求1所述的一種火箭一子級殘骸精確定位裝置,其特征在于:所述GPS天線的數量為兩個,每個所述GPS天線分別通過一根GPS高頻電纜連接所述組合單元模塊。
5.一種火箭一子級殘骸精確定位方法,其特征在于,火箭一子級上固定安裝智能測量單元,所述智能測量單元包括組合單元模塊、信標單元模塊、4G模組模塊;所述定位方法包括:
所述火箭一子級分離后,若所述智能測量單元的各模塊至少有一個功能正常時,選擇以下一種或幾種定位方法:
1)當所述智能測量單元的4G模組模塊功能正常時,所述4G模組模塊將測量、計算獲得的定位信息在落地后發送至指定的手機,手機接收并進行定位解算,得到火箭一子級殘骸的緯度、經度和高度信息;
2)當所述智能測量單元的UHF通信模塊功能正常時,所述UHF通信模塊將測量、計算獲得的定位信息通過UHF天線發送至地面移動UHF便攜接收站,地面移動UHF便攜接收站接收并進行定位解算,得到火箭一子級殘骸的緯度、經度和高度信息;
3)當所述智能測量單元的信標單元模塊功能正常時,所述信標單元模塊將測量、計算獲得的定位信息通過信標天線發射,并由地面信標接收站接收、解析信號,以引導地面系統對火箭一子級殘骸進行跟蹤與捕獲,從而獲得落點信息。
6.根據權利要求5所述的一種火箭一子級殘骸精確定位方法,其特征在于:所述火箭一子級分離后,若所述智能測量單元的各模塊功能均不正常時,使用已收到的數據、并結合火箭發射之前計算的彈道數據擬合出火箭一子級的下落軌跡,進而得到火箭一子級殘骸的緯度、經度和高度信息;其中,
所述智能測量單元的各模塊功能均不正常包括:所述智能測量單元由于故障或火箭一子級解體導致UHF波段實時數據下行中斷,所述信標單元模塊不能發送無線電信標信息,并且所述4G模組模塊由于無信號不能發送定位信息。
7.根據權利要求5所述的一種火箭一子級殘骸精確定位方法,其特征在于:若所述智能測量單元的各模塊功能均正常時,同時以至少兩種定位方法對火箭一子級殘骸進行定位測量、計算,獲得每一種定位方法對應的定位結果,進行比對分析,選取定位精度最高的定位結果作為本次定位結果的值。
8.根據權利要求5所述的一種火箭一子級殘骸精確定位方法,其特征在于:當所述智能測量單元的4G模組模塊功能正常時,所述4G模組模塊測量不同基站的下行導頻信號,得到不同基站下行導頻的TOA或TDOA,根據該測量結果并結合基站的坐標,采用三角公式估計算法,計算出火箭一子級殘骸的緯度、經度和高度信息。
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G01S19-39 ..傳輸帶有時間戳信息的衛星無線電信標定位系統,例如GPS [全球定位系統], GLONASS [全球導航衛星系統]或GALILEO
G01S19-40 ...校正位置、速度或姿態
G01S19-42 ...確定位置





