CN112394379B - 双天线联合卫星导航定位方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种双天线联合卫星导航定位方法和装置。双天线联合卫星导航定位方法包括：获得第一天线观测量，包括第一天线伪距观测量和第一天线载波相位观测量；获得第二天线观测量，包括第二天线伪距观测量和第二天线载波相位观测量；获得第一天线和第二天线间短基线矢量约束信息；根据短基线矢量约束信息对第二天线观测量进行投影并联合第一天线观测量，计算第一天线的位置信息。根据本申请的双天线联合卫星导航定位方法和装置，能够提高定位精度，尤其在应用于卫星信号遮挡的恶劣环境中能够极大提升定位精度。

Description

双天线联合卫星导航定位方法和装置

技术领域

本申请涉及卫星导航技术领域，具体地涉及双天线联合卫星导航定位方法和装置。

背景技术

基于全球导航卫星系统(GNSS)的载波相位差分实时动态差分技术(RTK)是目前应用最为广泛的高精度实时动态定位方法，能够为车辆等运动载体提供亚米/厘米级的高精度位置服务，在军民用领域获得了广泛的应用。

在传统卫星导航应用中，高精度定位系统工作在开阔环境中，接收机可以观测到足够数目的可见卫星，从而实现高可靠、高连续性的位置信息输出。但是，伴随着自动驾驶、无人机和无人港口等卫星导航新兴应用的快速发展，对城区等复杂环境中的高精度位置服务提出了更高要求。由于城区环境中遮挡、多径及衰落等因素的影响，现有接收机可见卫星数目剧烈变化，性能严重恶化，难以满足新兴应用对高精度位置信息可用性和连续性的需求。

鉴于自动驾驶、无人机和无人港口等新兴应用领域中，卫星导航接收机普遍固定安装有多个GNSS接收天线，如何利用多天线之间的相互辅助来获得高精度、高可用性的位置信息成为近年来的研究热点。

关于多天线联合的高精度卫星导航定位技术，现有方法大致可以分为两类：第一类中两个天线各自独立定位解算，以其中一个天线为主天线作为双天线系统的位置结果，在复杂环境中，若主天线定位失败，则利用从天线的定位解算结果获得定位。

第二类在联合解算过程中将两个天线的观测量方程联立，并联立两个天线之间的基线矢量约束信息联合解算。这种方法能够在一定程度上提高解算精度获得定位，但是由于在联合解算过程中针对第一天线和第二天线分别解算，仅能利用基线矢量约束信息在模糊度域的信息提高定位精度，定位精度提升有限。此外，该算法无法利用天线间的非共视卫星，如果两个天线中的任意一个天线的可见卫星数目不足四颗，该算法将定位失败。

发明内容

本申请的目的是提供一种双天线联合的卫星导航定位的方法和装置，能够提高定位精度，尤其在应用于卫星信号遮挡的恶劣环境中能够极大提升定位精度。

根据本申请的一个方面，公开了一种双天线联合卫星导航定位方法，包括：获得第一天线观测量，包括第一天线伪距观测量和第一天线载波相位观测量；获得第二天线观测量，包括第二天线伪距观测量和第二天线载波相位观测量；获得第一天线和第二天线间短基线矢量约束信息；以及根据短基线矢量约束信息对第二天线观测量进行投影并联合第一天线观测量，计算第一天线的位置信息。

根据本申请的一个方面，公开了一种双天线联合的卫星导航定位的装置，包括：接收卫星导航信号的第一天线和第二天线，基带处理模块，联合处理模块，所述第一天线，接收来自第一天线可见卫星的卫星导航信号；所述第二天线，接收来自第二天线可见卫星的卫星导航信号；所述基带处理模块，根据第一天线接收到的卫星导航信号，获得第一天线观测量，所述第一天线观测量包括第一天线伪距观测量和第一天线载波相位观测量，根据第二天线接收到的卫星导航信号，获得第二天线观测量，所述第二天线观测量包括第二天线伪距观测量和第二天线载波相位观测量；以及所述投影联合处理模块，根据短基线矢量约束信息对第二天线观测量进行投影并联合第一天线观测量，计算第一天线的位置信息。

附图说明

图1示出了根据本申请一种实施方式的双天线联合卫星导航定位方法的流程示意图。

图2示出了根据本申请一种实施方式的双天线联合卫星导航定位装置的示意图。

图3示出了根据本申请一种实施方式的双天线联合卫星导航定位装置的示例性应用场景图。

图4示出了根据本申请一种实施方式的双天线联合卫星导航定位装置的示意图。

图5示出了根据本申请一种实施方式的投影联合处理模块的工作原理示意框图。

图6示出了根据本申请一种实施方式的双天线联合卫星导航定位方法的投影联合处理过程的流程示意图。

图7示出了根据本申请一种实施方式的双天线联合定位方法和装置与传统单天线定位解算方法定位成功概率仿真结果对比曲线。

图8a和图8b分别示出了根据传统单天线定位方法和根据本申请一种实施方式的双天线联合定位方法和装置在一种实际应用场景中接收真实卫星信号条件下的定位误差统计曲线。

具体实施方式

下面参照附图对本申请公开的双天线联合卫星导航定位方法和装置进行详细说明。为简明起见，本申请各实施例的说明中，相同或类似的装置使用了相同或相似的附图标记。

图1示出了根据本申请一种实施方式的双天线联合卫星导航定位方法的流程示意图。如图所示，根据本申请的实施方式的双天线联合卫星导航定位方法，在S110获得第一天线观测量，包括第一天线伪距观测量和第一天线载波相位观测量；在S120获得第二天线观测量，包括第二天线伪距观测量和第二天线载波相位观测量；在S130获得第一天线和第二天线间短基线矢量约束信息；在S140根据短基线矢量约束信息对第二天线观测量进行投影并联合第一天线观测量，计算第一天线的位置信息。

图2示出了根据本申请一种实施方式的双天线联合卫星导航定位装置的示意图。如图所示，双天线联合卫星导航定位装置10包括接收卫星导航信号的第一天线r1和第二天线r2，基带处理模块30，投影联合处理模块40。

第一天线r1接收来自第一天线可见卫星的卫星导航信号。第二天线r2接收来自第二天线可见卫星的卫星导航信号。

基带处理模块30根据第一天线接收到的卫星导航信号获得第一天线观测量，并根据第二天线接收到的卫星导航信号获得第二天线观测量。第一天线观测量可以包括第一天线伪距观测量和第一天线载波相位观测量。第二天线观测量可以包括第二天线伪距观测量和第二天线载波相位观测量。

投影联合处理模块40获得第一天线和第二天线间短基线矢量约束信息，根据短基线矢量约束信息对第二天线观测量进行投影并联合第一天线观测量，计算第一天线的位置信息。

根据本申请的一种实施方式，天线间的短基线矢量约束信息可以通过天线间相对位置估计获得。例如，可以根据第一天线和第二天线观测量，在已知短基线长度的条件下，解算第二天线相对于第一天线的姿态信息获得。由于相比于天线与远处基站之间的长基线，天线间的短基线求解过程中观测量噪声消除地更为彻底，因此解算的成功概率远高于前者。根据本申请的另一种实施方式，天线间的短基线矢量约束信息也可以通过从惯性导航模块等外部系统输入的双天线姿态估计结合已知的基线长度信息共同获得。

图3示出了根据本申请一种实施方式的双天线联合卫星导航定位装置10的示例性应用场景图。第一天线观测量和第二天线观测量通常在卫星导航接收机上基于同一参考时钟获得。其中，天线r相对于卫星i的伪距观测量和载波相位观测量/>可以表示为如下的形式：

其中，λ为载波波长，为天线到卫星的实际距离，c为光速，dt_r为接收机钟差，dTⁱ为卫星钟差，/>为对流层误差，/>为电离层误差，/>为星历误差，/>和/>分别为伪距和载波相位的多径误差，/>为整周模糊度，/>和/>分别为伪距和载波相位的其他不可建模误差。

根据定位装置的天线r和基站b相对于不同卫星(i，j)的观测量信息，通过双差的方式消除上式中时空相关的误差项，获得双差伪距观测量和双差载波相位观测量忽略多径误差项后表达式如下：

式中表示天线r和参考天线b关于卫星i的观测量之间的单差，观测量噪声/>的标准差用/>表示，/>表示卫星i和卫星j单差观测量之间的双差。本领域技术人员可以理解，对于双差载波相位观测量和双差伪距观测量的获得，通常将卫星j设定为参考卫星，参考卫星的选择例如可以根据现有技术选择仰角最高的一颗卫星。

第一天线r1关于可见卫星(i，j)的双差伪距观测量(即，第一天线伪距观测量)和双差载波相位观测量(即，第一天线载波相位观测量/>)表示为：

第二天线r2关于可见卫星(p，q)的双差伪距观测量(即，第二天线伪距观测量)和双差载波相位观测量(即，第二天线载波相位观测量/>)表示为：

图4示出了根据本申请一种实施方式的双天线联合卫星导航定位装置的示意图。如图所示，投影联合处理模块40可以进一步包括观测投影模块41和联合解算模块42。

图5示出了根据本申请一种实施方式的投影联合处理模块40的工作原理示意框图。如图所示，在S210中，观测投影模块41根据双天线相对于第二天线可见卫星的单位方向向量、天线间的短基线矢量约束信息、第一天线载波相位观测量和第二天线载波相位观测量将第二天线观测量投影在第一天线位置上(例如，第一天线相位中心的位置上)获得双天线投影观测量。由于卫星与天线之间的距离远大于天线间短基线的长度，因此，第一天线和第二天线相对于卫星的单位方向向量近似相等，本申请中称为双天线相对于第二天线可见卫星的单位方向向量。根据本申请的一种实施方式，双天线相对于第二天线可见卫星的单位方向向量可以通过第一天线/第二天线伪距观测量对应的伪距位置估计获得。根据本申请的另一种实施方式，双天线相对于第二天线可见卫星的单位方向向量可以通过从惯性导航模块等外部系统输入的双天线位置估计获得。双天线相对于第二天线可见卫星i的单位方向向量1ⁱ的表达式如下：

其中，rⁱ为卫星i的三维位置矢量。

在S220中，联合解算模块42联合双天线投影观测量和第一天线观测量，计算第一天线的位置信息。

在城市环境中，卫星导航信号频繁受到树木、楼宇等的遮挡，第一天线和第二天线接收到的卫星信号中往往包含非共视卫星和/或共视卫星。再次参考图3，第一天线的可见卫星为卫星(i，j，s)，第二天线的可见卫星为卫星(i，j，p，q)，其中，第一天线的非共视卫星为卫星s，第二天线的非共视卫星为卫星(p，q)，第一天线和第二天线的共视卫星为卫星(i，j)。

对于第一天线和第二天线的共视的卫星i和j，本申请通过上述投影、联合计算过程，实现了第一天线对卫星(i，j)的二次观测，降低了系统观测量的观测误差，因此能够提高高精度定位的可用性和精度。

对于非共视卫星(s，p，q)，现有方法无法实现联合应用，例如，仅第二天线可见的卫星(p，q)无法应用于第一天线的位置估计。此外，在更加恶劣的信号环境中，若第一天线和第二天线的可见卫星数目不足4颗，单天线接收机无法实现基于载波相位的高精度定位，定位系统将会失效。根据本申请的实施方式，对于非共视卫星可以实现投影、联合应用。甚至当第一天线和第二天线的可见卫星数目都不足4颗，也可以通过将第二天线可见卫星p和卫星q投影至第一天线位置，联合求解第一天线观测量和投影观测量的方法实现天线位置估计。也就是说，能够实现第一天线对卫星(p，q)的观测，增加了第一天线可见卫星的数量、调整改善了系统可见卫星的几何分布，因此可以极大提高高精度定位的可用性、适用于更加恶劣的卫星信号环境，维持定位系统的正常工作。

需要说明的是，本申请并不限于上述场景，而是同样适用于仅包括共视卫星；或者仅包括非共视卫星的场景。对于仅包括共视卫星的场景，本申请能够实现二次观测同一颗卫星降低观测量误差，对于仅包括非共视卫星的场景，解决了单天线可见卫星数目不足，但双天线系统可以观测到更多卫星从而改善卫星几何分布，最终均能够提高双天线系统高精度卫星导航定位的可用性和精度。

图6示出了根据本申请一种实施方式的双天线联合卫星导航定位方法的投影联合处理过程的流程示意图。在S310中，观测投影模块41将判断卫星是否为第一天线和第二天线的共视卫星。对于第一天线可见卫星与第二天线可见卫星之间的共视卫星(i，j)，在S321中，观测投影模块41根据天线间的短基线矢量约束信息、第一天线观测量和第二天线观测量计算位置域几何距离投影修正量和模糊度域整周模糊度偏移投影修正量可以看出，本申请的实施方式充分利用了基线矢量约束信息在位置域和模糊度域的信息提高定位精度。在S322中，观测投影模块41根据位置域几何距离投影修正量获得双天线伪距投影修正量/>观测投影模块41根据位置域几何距离投影修正量和模糊度域整周模糊度偏移投影修正量获得双天线载波相位投影修正量/>在S323中，观测投影模块41根据第二天线观测量、双天线伪距投影修正量和双天线载波相位投影修正量计算双天线投影观测量。

对于第一天线不可见但第二天线可见的非共视卫星(p，q)，在S331中，观测投影模块41根据天线间的短基线矢量约束信息和双天线相对于第二天线可见卫星的单位方向向量计算位置域几何距离投影修正量在S332中，观测投影模块41根据位置域几何距离投影修正量获得双天线伪距投影修正量/>和双天线载波相位投影修正量/>在S333中，观测投影模块41根据第二天线观测量、双天线伪距投影修正量和双天线载波相位投影修正量计算双天线投影观测量。

在S340中，联合解算模块42联合双天线投影观测量和第一天线观测量，计算第一天线的位置信息。可以理解，这里的双天线投影观测量包括当存在共视卫星时所获得的双天线投影观测量和当存在非共视卫星时所获得的双天线投影观测量。

双天线投影观测量中的双天线载波相位投影观测量和双天线伪距投影观测量/>可以通过如下方式获得：

其中，和/>分别表示第二天线载波相位观测量和第二天线伪距观测量，/>和/>分别表示双天线载波相位投影修正量和双天线伪距投影修正量，λ表示载波波长，i和j分别表示第二天线的可见卫星i和可见卫星j，r1表示第一天线，r2表示第二天线，b表示基站，

双天线伪距投影修正量与双天线几何距离投影修正量/>在数值上相等，通过以下方式获得：

其中，表示天线间的短基线矢量约束信息，1ⁱ和1^j分别表示双天线相对于卫星i和卫星j的单位方向向量；

双天线载波相位投影修正量通过以下方式获得：

其中，表示模糊度域整周模糊度偏移修正量。对于非共视卫星(p，q)，由于卫星(p，q)相对于第一天线的载波相位观测量不存在，所以也不存在整周模糊度偏移修正量/>在估计第一天线位置信息时，用第二天线相对于卫星的整周模糊度替代第一天线相对于卫星的整周模糊度，因此在上述公式中，可认为值为0；对于共视卫星(i，j)，通过以下方式获得：

其中，[·]为取整符号，表示第二天线载波相位观测量与第一天线载波相位观测量关于卫星(i，j)的差值。

在双天线观测量投影联合计算过程中，联合双天线投影观测量和第一天线观测量。

在双天线观测量投影联合计算过程中，双天线系统的观测误差包括第一天线观测量误差和双天线投影观测误差。双天线投影观测误差包括第二天线观测量误差以及天线间基线矢量约束信息的观测误差。其中，第一天线观测量误差和双天线投影观测误差中的第二天线观测量误差在联合定位解算的过程中通过解算算法可以消除。对于天线间基线矢量约束信息的观测误差，一般而言，该观测误差不超过0.1个载波相位波长，因此，即使未进行估计和消除，由于采用双天线投影后联合计算的方法，相比于传统定位方式，本申请的方法和装置仍然具有显著的定位精度性能提升。

不过可以理解，如果能够进一步估计和消除天线间基线矢量约束信息的观测误差，本方案的联合估计定位精度将会得到进一步提升。根据本申请的一种实施方式，为了进一步提高第一天线位置信息的估计精度，可以预估天线间基线矢量约束信息的观测误差。从而在联合双天线投影观测量和第一天线观测量时，能够消除由天线间基线矢量约束信息对双天线投影观测量的观测误差造成的影响，计算第一天线的位置信息时，进一步获得更高的位置估计精度。

具体地，可以通过如下方式对双天线投影观测量中的观测噪声进行估计/更新。

双天线伪距/载波相位投影观测量的观测噪声由第二天线伪距/载波相位观测量噪声/>和双天线几何距离投影修正误差/>叠加产生，表达式为：

噪声误差在统计学上属于随机变量，因此无确定的值，但是可以用均值为0，协方差矩阵为R的高斯白噪声来描述。双天线几何距离投影修正误差的协方差矩阵R_▽Δρ通过如下方式获得：

预估天线间基线矢量约束信息的观测误差在东向、北向和天向三个方向上的误差方差和/>预估的方式可以是根据经验值预先设定、或者根据开机后一段时间内的天线间基线矢量约束信息观测量的统计结果设定，或者在算法运行过程中根据基线矢量约束信息观测量实时估计并调整。

根据天线间基线矢量约束信息的观测误差，获得该误差在双天线相对于第二天线可见卫星单位方向上的分量误差，用协方差矩阵R_Δρ表示，方法如下：

其中，M为第二天线可见卫星的数目，为东北天坐标系至地心地固坐标系的转换矩阵，通过如下表达式获得：

其中，θ和分别表示第一天线伪距位置估计/>对应的经度坐标和纬度坐标。

根据天线间基线矢量约束信息的观测误差在双天线相对于第二天线可见卫星单位方向上的分量误差，获得双天线投影观测量中的几何距离投影修正误差，该误差的协方差矩阵通过如下方式获得：

其中，D为第二天线可见卫星i(i≠j)相对于参考卫星j的单差矩阵。

从而，叠加第二天线伪距/载波相位观测量误差和双天线几何距离投影修正误差/>可以获得双天线伪距/载波相位投影观测量误差/>该误差的协方差矩阵/>通过如下方式获得：

根据本申请的一种实施方式，联合双天线投影观测量和第一天线观测量，计算第一天线的位置信息。联合第一天线观测方程组和双天线投影观测方程组，获得如下的双天线联合观测方程组：

其中，n2＝m1分别表示第一天线和第二天线共视卫星对(i，j)的数目，卫星j为参考卫星，卫星i为除j之外的共视卫星。n1和m2分别表示第一天线和第二天线各自非共视卫星对(p，q)的数目，卫星q为参考卫星，卫星p为除q之外的非共视卫星。由于本示例同时存在共视卫星和非共视卫星，因此，参考卫星q与参考卫星j相同。

根据第一天线观测误差R₁矩阵和双天线投影观测误差矩阵构建上述观测方程组的观测误差矩阵：

可以根据整数解约束的最小二乘方法等求解双天线联合观测方程组，计算第一天线的位置信息。

图7示出了根据本申请一种实施方式的双天线联合定位方法和装置与传统单天线定位解算方法定位成功概率仿真结果对比曲线。在该仿真场景中，第一天线和第二天线同时接收卫星导航信号，获得第一天线观测量和第二天线观测量，其中伪距观测量观测误差的标准差为0.5米，载波相位观测量观测误差的标准差为0.005米。两天线固定间距安装，基线长度为0.4米。仿真场景中包含对天线间基线矢量约束观测误差的估计和消除。如图7所示，图中虚线对应于单天线定位方法。方形标记的实线对应于本申请双天线联合定位方法且第一、第二天线可见卫星均共视，三角形标记的实现对应于本申请双天线联合定位方法且第一、第二天线间存在一颗非共视卫星。二者相比于第一天线单天线定位的成功概率均有了显著的提升，且非共视卫星的存在相比于共视卫星条件有了进一步的成功概率提升。例如，单天线可见卫星数目为6颗时，本申请的方法和装置可将系统定位成功概率从单天线的约15％提升至约85％，实现了定位可用性的极大提升。

图8a和图8b分别示出了根据传统单天线定位方法和根据本申请一种实施方式的双天线联合定位方法和装置在一种实际应用场景中接收真实卫星信号条件下的定位误差统计曲线。在开阔环境中，双天线系统接收卫星导航信号并连续估计所在固定点的位置信息。图8a表示单天线定位方法定位误差的在北向、东向和天向的统计结果，图中浅色曲线表示定位误差过大的异常点，图8b表示本申请双天线联合定位方法定位误差在北向、东向和天向的统计结果。可以看出，本申请方法有效抑制了单天线定位解算中异常点的出现，将三维定位精度从厘米级提升至了毫米级。

以上参考附图对本申请的示例性的实施方案进行了描述。本领域技术人员应该理解，上述实施方案仅仅是为了说明的目的而所举的示例，而不是用来进行限制，凡在本申请的教导和权利要求保护范围下所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请要求保护的范围内。

Claims (12)

1.一种双天线联合卫星导航定位方法，包括：

获得第一天线观测量，包括第一天线伪距观测量和第一天线载波相位观测量；

获得第二天线观测量，包括第二天线伪距观测量和第二天线载波相位观测量；

获得第一天线和第二天线间短基线矢量约束信息；以及

根据短基线矢量约束信息对第二天线观测量进行投影并联合第一天线观测量，计算第一天线的位置信息，

其中，所述方法还包括：根据双天线相对于第二天线可见卫星的单位方向向量、天线间的短基线矢量约束信息、第一天线载波相位观测量和第二天线载波相位观测量将第二天线观测量投影在第一天线位置上获得双天线投影观测量，联合所述双天线投影观测量和所述第一天线观测量，计算第一天线的位置信息。

2.如权利要求1所述的方法，其中，判断卫星是否为第一天线和第二天线的共视卫星，对于共视卫星：

根据双天线相对于第二天线可见卫星的单位方向向量、天线间的短基线矢量约束信息、第一天线载波相位观测量和第二天线载波相位观测量计算位置域几何距离投影修正量和模糊度域整周模糊度偏移投影修正量；

根据位置域几何距离投影修正量获得双天线伪距投影修正量；

根据位置域几何距离投影修正量和模糊度域整周模糊度偏移投影修正量获得双天线载波相位投影修正量；以及

根据第二天线观测量、双天线伪距投影修正量和双天线载波相位投影修正量计算双天线投影观测量。

3.如权利要求2所述的方法，其中，双天线投影观测量包括双天线载波相位投影观测量和双天线伪距投影观测量/>通过如下方式获得：

其中，和/>分别表示第二天线载波相位观测量和第二天线伪距观测量，和/>分别表示双天线载波相位投影修正量和双天线伪距投影修正量，λ表示载波波长，i和j分别表示第一天线和第二天线共同可见的卫星i和卫星j，r₁表示第一天线，r₂表示第二天线，b表示基站，

其中，双天线伪距投影修正量与双天线几何距离投影修正量/>在数值上相等，通过以下方式获得：

其中，表示天线间的短基线矢量约束信息，1ⁱ和1^j分别表示双天线相对于卫星i和卫星j的单位方向向量；

双天线载波相位投影修正量通过以下方式获得：

其中，表示模糊度域整周模糊度偏移修正量，通过以下方式获得：

其中，[·]为取整符号，表示第二天线载波相位观测量与第一天线载波相位观测量关于卫星(i，j)的差值。

4.如权利要求1所述的方法，其中，判断卫星是否为第一天线和第二天线的共视卫星，对于非共视卫星：

根据短基线矢量约束信息和双天线相对于第二天线可见卫星的单位方向向量计算位置域几何距离投影修正量；

根据位置域几何距离投影修正量获得双天线伪距投影修正量和双天线载波相位投影修正量；以及

根据第二天线观测量、双天线伪距投影修正量和双天线载波相位投影修正量计算双天线投影观测量。

5.如权利要求4所述的方法，其中，双天线投影观测量包括双天线载波相位投影观测量和双天线伪距投影观测量/>通过如下方式获得：

其中，和/>分别表示第二天线载波相位观测量和第二天线伪距观测量，和/>分别表示双天线载波相位投影修正量和双天线伪距投影修正量，λ表示载波波长，p和q分别表示非第一天线和第二天线共同可见的卫星p和卫星q，r₁表示第一天线，r₂表示第二天线，b表示基站，

其中，双天线伪距投影修正量和双天线载波相位投影修正量/>均与双天线几何距离投影修正量/>在数值上相等，通过以下方式获得：

其中，表示天线间的短基线矢量约束信息，1^p和1^q分别表示双天线相对于卫星p和卫星q的单位方向向量。

6.如权利要求1所述的方法，其中，预估天线间基线矢量约束信息的观测误差，以在联合处理过程中消除观测投影过程中引入的天线间基线矢量约束信息观测误差。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述短基线矢量约束信息包括短基线的长度约束信息和短基线姿态约束信息。

8.一种双天线联合卫星导航定位装置，包括：接收卫星导航信号的第一天线和第二天线，基带处理模块，投影联合处理模块，

所述第一天线，接收来自第一天线可见卫星的卫星导航信号；

所述第二天线，接收来自第二天线可见卫星的卫星导航信号；

所述基带处理模块，根据第一天线接收到的卫星导航信号，获得第一天线观测量，所述第一天线观测量包括第一天线伪距观测量和第一天线载波相位观测量，根据第二天线接收到的卫星导航信号，获得第二天线观测量，所述第二天线观测量包括第二天线伪距观测量和第二天线载波相位观测量；以及

所述投影联合处理模块，根据短基线矢量约束信息对第二天线观测量进行投影并联合第一天线观测量，计算第一天线的位置信息，

其中，所述投影联合处理模块包括观测投影模块和联合解算模块，所述观测投影模块根据双天线相对于第二天线可见卫星的单位方向向量、天线间的短基线矢量约束信息、第一天线载波相位观测量和第二天线载波相位观测量将第二天线观测量投影在第一天线位置上获得双天线投影观测量；所述联合解算模块联合双天线投影观测量和第一天线观测量，计算第一天线的位置信息。

9.如权利要求8所述的装置，其中，所述观测投影模块判断卫星是否为第一天线和第二天线的共视卫星，对于共视卫星：

所述观测投影模块根据双天线相对于第二天线可见卫星的单位方向向量、短基线矢量约束信息、第一天线载波相位观测量和第二天线载波相位观测量计算位置域几何距离投影修正量和模糊度域整周模糊度偏移投影修正量；根据位置域几何距离投影修正量获得双天线伪距投影修正量；根据位置域几何距离投影修正量和模糊度域整周模糊度偏移投影修正量获得双天线载波相位投影修正量；以及根据第二天线观测量、双天线伪距投影修正量和双天线载波相位投影修正量计算双天线投影观测量。

10.如权利要求8所述的装置，其中，所述观测投影模块判断卫星是否为第一天线和第二天线的共视卫星，对于非共视卫星：

所述观测投影模块根据短基线矢量约束信息和双天线相对于第二天线可见卫星的单位方向向量计算位置域几何距离投影修正量；根据位置域几何距离投影修正量获得双天线伪距投影修正量和双天线载波相位投影修正量；以及根据第二天线观测量、双天线伪距投影修正量和双天线载波相位投影修正量计算双天线投影观测量。

11.如权利要求8所述的装置，其中，所述联合解算模块预估天线间基线矢量约束信息的观测误差，以在联合处理过程中消除观测投影过程中引入的天线间基线矢量约束信息观测误差。

12.如权利要求8所述的装置，其中，所述短基线矢量约束信息包括短基线的长度约束信息和短基线姿态约束信息。