基于OEM板的GPS罗盘设计[1].pdf

《基于OEM板的GPS罗盘设计[1].pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、Aug12005航天控制·83·Vol123,No.4AerospaceControl基于OEM板的GPS罗盘设计蒋浩宇富立范跃祖北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京100083摘要GPS罗盘是一种基于载波相位测姿原理的航向测量装置。对低成本GPS测姿定向设备的研制进行了尝试,介绍了一种基于OEM板开发的低成本GPS罗盘的设计和实现。GPS罗盘由2个GPSOEM板得到载波相位观测值,对其进行双差计算后,利用天线交换法消除整周模糊度解算出基线向量的方向,当基线向量沿载体纵轴时即得到载体的

2、航向。通过GPS接收机的静态收星实验以及对设计出的GPS罗盘实验样机进行静态性能测试,试验结果表明该设计方案可行、有效。主题词GPS罗盘载波相位天线交换法中图分类号:U666.1文献标识码:A文章编号:100623242(2005)0420083204DesignofGPSCompassBasedonOEMBoardJiangHaoyuFuLiFanYuezuSchoolofAutomationScience&ElectricalEngineering,BeihangUniversity,Bei

3、jing100083AbstractGPScompassisaheadingindicatorbasedonthetheoryofattitudedeterminationusingcarrierphasemeasurement.ThispaperintroducesthedesignandimplementationofalowcostGPScompassbasedonGPSOEMboard.GPScompasscandeterminethedirectionofthebaselinevect

4、orbyusingthedoubledifferenceofcarrierphasemeasurementandresolvingtheintegerambiguityproblemthroughtheantenna2swappingmethod,thustheheadingisacquiredwhenthebaselinevectorisplacedalongthelongitudinalax2is.Staticstateexperimentshavebeencarriedouttotestt

5、heperformanceofaprototype,andtheexperimentresultsprovethefeasibilityandeffectivenessoftheproposeddesign.SubjecttermsGPScompassCarrierphaseAntenna2swappingmethodGPS应用技术的发展,一般的GPS接收机在提供位1引言置信息的同时也提供载体运动的航向信息,但其航向信息的获得是利用GPS测得的载体运动位置差航向是载体导航过程中重要的信息,目前主

6、要计算得到的,精度不高且受载体运动速度的影响很采用的航向指示设备有磁罗盘、陀螺仪等。随着大。近来,随着GPS载波相位测量技术的发展,在收稿日期:2004212203作者简介:蒋浩宇(1980～),男,湖南湘阴人,博士研究生,主要从事制导、导航与控制方面的研究;富立(1969～),女,辽宁沈阳人,副教授,主要从事制导、导航与控制方面的研究;范跃祖(1936～),男,江苏常熟人,教授,主要从事制导、导航与控制以及智能交通方面的研究。·84·航天控制2005年解决了整周模糊度问题的前提下,利用安装在载

7、体¨Δρ=¨Δ

8、htech公司的ADU系列,JAVAD公司的JNSGyro设交换天线后基线向量变为A′,载波相位观测-4,NOVATEL公司的Beeline等;国内的一些研究值的双差结果为¨Δ<′m,且假设在天线交换的过程单位,如航天科技集团704所等,也已研制出类似的中没有周跳发生,则与(2)式类似可以得到(3)式:测姿系统。这些产品一般都具有精度较高且动态性A′·Δg=¨Δ<′m-λ·¨ΔΝ-¨Δbias(3)能好的特点,但成本普遍较高。本文对低成本GPS而根据基线向量交换前后的关系有测姿定向设备的研制进行