多天線姿態(tài)GPS測量算法研究.pdf

1、 摘 要 I 摘 要 摘 要 姿態(tài)測量是 GPS 測量的一個(gè)重要分支，因?yàn)?GPS 有著高精度，全天侯，低成本等諸多優(yōu)點(diǎn)，使 GPS 在測姿等領(lǐng)域的應(yīng)用得到廣泛關(guān)注。GPS 中的相位觀測量可實(shí)現(xiàn)高精度的定位和姿態(tài)測量，然而有時(shí)觀測衛(wèi)星數(shù)不夠多，模糊度固定成功率很低，使姿態(tài)解算效果不好。當(dāng)基線長度固定時(shí)，基線長將作為一個(gè)高精度的觀測量，輔助模糊度的固定。本文針對(duì)短基線約束下的模糊度固定問題，提出了基線長非線性約束的模糊度搜索方法

2、，大大提高了模糊度固定成功率，也對(duì)應(yīng)提高了基線的測量精度。在姿態(tài)解算算法上，主要研究了 TRIAD 和QUEST 兩種算法，并對(duì)比這兩種算法在解算雙基線姿態(tài)時(shí)的關(guān)系。 本文的主要研究內(nèi)容是多天線姿態(tài) GPS 解算算法，解算過程分為兩步：先完成模糊度固定，再實(shí)現(xiàn)姿態(tài)解算。針對(duì)模糊度固定方法這一部分，本文研究了超短基線約束下的模糊度固定方法，由于基線長度太短，通過基線長度建立的線性模型直接求解效果不理想，因此考慮采用基線長的非線性模型搜索模

3、糊度， 提高模糊度固定的成功率。 針對(duì)姿態(tài)矩陣解算方法方面， 本文研究了 TRIAD和 QUEST 算法，文中對(duì)比分析了這兩種算法，深入探究了兩種算法及其之間的聯(lián)系，得到兩種算法等效時(shí)的解算條件。 通過實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證本文提出的超短基線約束下的模糊度搜索方法，為對(duì)比實(shí)驗(yàn)效果，與無基線下約束的 LAMBDA 算法和基線長線性約束下的 LAMBDA算法作相比，模糊度固定成功率提高 30%-40%，因此也相應(yīng)提高了基線精度。對(duì)于有一條基線精度不高

4、時(shí)的雙基線姿態(tài)解算，本文通過實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證了：1）TRIAD 算法解算精度對(duì)主矢量的依賴性， 并通過改進(jìn)算法， 解決了 TRIAD 算法的依賴性問題，提高了測量精度；2）TRIAD 與 QUEST 算法效果相當(dāng)時(shí)，兩條基線在精度上滿足的特殊條件。對(duì)于全部基線都是高精度解算，姿態(tài)解算精度一般都很高，但在實(shí)際 GPS 姿態(tài)測量中，不是所有基線解算精度都很高，本文為一條基線精度不高時(shí)，雙基線姿態(tài)的高效解算提供了理論依據(jù)。 關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：模糊