gps姿态测量研究与实现

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1、分类号密级重庆邮电大学硕士学位论文论文题目鲤墨姿查型量盟塞鱼塞堡英文题目——TheResearchandImplementationof—GPSAttitudeDeterminatiQ塾硕士研究生煎壅冒指导教师里鲎出耋丝学科制匕通焦鱼焦垒壅绫论文提交日期垄QQ墨生垒旦论文答辩日期垄QQ墨生量旦论文评阅人茎型矗塾蕉簋蕉星重廛煎焦堂瞳．答辩委员会主席j蝗主耋丝童廛竖垫盘堂2008年4月25日f独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标

2、注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庆邮电盔堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：墩司签字日期：两够年歹月力日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重鏖邮电太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重麽邮电太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印

3、、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)签字日期：驰彳年了月刁日签字日期∥绛堋7日重庆邮电大学硕士论文摘要摘要利用GPS载波相位差分技术对载体的姿态进行实时高精度测量开辟了GPS应用研究的一个新领域，具有广阔的应用前景。GPS姿态测量系统和传统测姿系统相比具有明显的优点，其测量误差不随时间积累，成本低廉。文章主要从系统的数学模型建立、关键算法的实现等理论研究和系统平台搭建、实现、数据实测以及性能分析等系统实现两个角度进行了研究。第一、文章首先系统阐述了姿态测量

4、的基本原理，确立了姿态解算的基本流程和数学模型。在此基础上，研究了姿态角参数解算的传统方法：直接法、最小二乘法。和传统优化算法相比，遗传算法具有群体搜索和不需要辅助信息的特点。文章重点分析了遗传算法基本原理，并对遗传算法的早熟现象和在最优解附近摇摆现象进行了改进。仿真表明遗传算法可以提供精度更高的姿态角参数。第二、为了满足系统动态性的要求，文章利用卡尔曼滤波解算整周模糊度的浮点值，利用Z变换增强FASF搜索算法求解整周模糊度，同时引入残差比检测方法来确定模糊值状态的正确集合，通过采用多普勒预测算法进

5、行周跳检测。用实测数据对算法进行验证表明采用增强算法能极大的减小模糊值搜索空间，提高整周模糊值解算的速度和实时性。第三、针对姿态测量系统需要的接收机初始位置、卫星位置、载波相位等数据，结合接收机数据协议，通过实测数据给出了数据提取和处理的基本流程和具体方法。第四、在理论研究的基础上，确立了系统的整体实现思路、硬件构成、软件架构以及实现流程。利用法国THALES公司的DGl4和ACl2OEM板搭建了姿态测量系统的平台。采用多线程的程序架构，利用VC6．0设计开发出了较为实用的姿态测量系统软件。文章重点

6、就系统软件关键功能模块的实现思路和方法进行了介绍。该软件可以实现原始数据的实时监控、姿态信息的平面和立体动态演示、历史数据记录和数据后处理等功能。最后，在实际环境中对系统进行了测试，并对实际测得的数据进行分析和后处理，验证了系统的可行性。同时根据实测结果分析了卫星高度抑制角和接收机性能对测量结果的影响。关键词：GPS姿态测量，载波相位，遗传算法，整周模糊度，系统实现一———————————————————————————————————————————————————————————————————

7、————————————————————一～——重庆邮电大学硕士论文摘要AbstractUsingGPScarrierphasedifferencetechniqueforreal-timeandhigh-precisionmeasurememopensupanewareaoftheGPSapplicationandhasbroadapplicationprospects．Comparedwiththetraditionalattitudemeasurememsystem，GPSattitudeme

8、asurementsystemhasobviousadvantages：themeasurememerrordoesn’taccumulateovertimeandthecostislower．Inthearticle，nleoreticalresearchsuchasthemathematicalmodel，thekeyalgorithmsandtherealizationofsystemsuchasplatformstructures，implementation