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 測量的一個重要分支，因為 GPS 有著高精度，全天侯，低成本等諸多優(yōu)點，使 GPS 在測姿等領域的應用得到廣泛關注。GPS 中的相位觀測量可實現(xiàn)高精度的定位和姿態(tài)測量，然而有時觀測衛(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。當基線長度固定時，基線長將作為一個高精度的觀測量，輔助模糊度的固定。本文針對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，也對應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，并對比這兩種算法在解算雙基線姿態(tài)時的關系。 本文的主要研究內容是多天線姿態(tài) GPS 解算算法，解算過程分為兩步：先完成模糊度固定，再實現(xiàn)姿態(tài)解算。針對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。 針對姿態(tài)矩陣解算方法方面， 本文研究了 TRIAD和 QUEST 算法，文中對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的解算條件。 通過實測數(shù)據(jù)驗證本文提出的超短基線約束下的模糊度搜索方法，為對比實驗效果，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%，因此也相應提高了基線精度。對于有一條基線精度不高

4、時的雙基線姿態(tài)解算，本文通過實測數(shù)據(jù)驗證了：1）TRIAD 算法解算精度對主矢量的依賴性， 并通過改進算法， 解決了 TRIAD 算法的依賴性問題，提高了測量精度；2）TRIAD 與 QUEST 算法效果相當時，兩條基線在精度上滿足的特殊條件。對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，雙基線姿態(tài)的高效解算提供了理論依據(jù)。 關鍵詞： 關鍵詞：模糊