GPS姿態(tài)測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、實時地獲得載體平臺的姿態(tài)參數一直是測控領域一個很重要的研究方向，但是傳統(tǒng)測控方法在處理速度和成本等方面存在諸多弊端。隨著GPS定位精度的日益提高，利用GPS進行平臺測姿的技術應運而生了。論文針對基于GPS的單基線二維姿態(tài)測量技術進行了深入的研究，為利用GPS進行平臺姿態(tài)測量提供了理論基礎和實踐依據。 文章首先簡要介紹了GPS系統(tǒng)的組成，GPS定位的基本原理，載波相位測量基本原理、GPS測量過程中的誤差來源和相應的解決辦法。然后對

2、GPS姿態(tài)測量原理進行了詳細論述，介紹了姿態(tài)參數解算將會用到的坐標系統(tǒng)及其之間的轉換關系，給出了GPS姿態(tài)測量的觀測方程。并對姿態(tài)測量中的關鍵問題——整周模糊度確定和周跳檢測進行了論述。 在理論闡述的基礎之上，文章提出了PC機(筆記本電腦)加PCI04工控機的主從設計模式的二維姿態(tài)測量系統(tǒng)設計方案。該姿態(tài)測量系統(tǒng)的下位機由一個PC104工控機、兩個OEM4 GPS接收機和兩個701單頻天線組成，文章對GPS接收機數據的格式和預處

3、理進行了詳細的闡述。姿態(tài)測量系統(tǒng)的上、下位機軟件是用C語言在C++Builder下開發(fā)的，文章給出了詳細的軟件設計思路和流程。 最后，通過實地測試來驗證了論文所提出的姿態(tài)測量系統(tǒng)的性能。在靜態(tài)條件下，以專業(yè)的測向設備為基準設備進行對比測試，證明了所提出姿態(tài)測量系統(tǒng)的正確性和可靠性，而且得到了令人滿意的測量精度。然后分別測試了基線長度和衛(wèi)星高度掩角對測量精度的影響。動態(tài)測試表明姿態(tài)測量系統(tǒng)可以在動態(tài)條件下穩(wěn)定工作，但測量精度不是很