一种新的GPS单频单历元定姿算法研究.pdf

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1、上海航天第29卷2012年第3期AER0SPACESHANGHAI文章编号：1006—1630(2012)03—0011-04一种新的GPS单频单历元定姿算法研究陈万通，秦红磊(北京航空航天大学电子信息工程学院，北京100191)摘要：将全球卫星定位系统(GPs)单历元的L1波段的载波相位和码相位观测方程进行组合求解整周模糊度的浮点解。基于对浮点解与固定解间关系的分析，提出了一种将低精度浮点解映射到固定解的方法，降低了最小二乘降相关平差(LAMBDA)算法对高精度浮点解的依赖性，避免了多个历元求解高精度浮点解，实现了单频、单历元的整周模糊度估计。实际数据测试结果表明：算法的

2、成功率大于95，能有效地实时解算动态姿态。关键词：全球定位系统；最小二乘降相关平差；整周模糊度；浮点解中图分类号：V249．3文献标志码：ANewMethodsforSingleEpochSingleFrequencyAttitudeDeterminationUsingGPSCHENWan—tong，QINHong—lei(SchoolofElectronicsandInformationEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Thephas

3、eandcodemeasurementsofL1bandforjustoneepochinglobalpositioningsystemwerecombinedtoobtainafloatsolutiontotheambiguitiesinthispaper．BasedontheanalysisoftherelationshipbetweenthefloatsolutionandfixedsolutionfromtheLAMBDAalgorithm，anewmethodwhichcouldfixthelowprecisefloatambiguitytothecorrecti

4、ntegerambiguitywasgivenout，whichwouldreducethedependencyofthehighprecisefloatresolutionforLAMBDAmethodwhichneededmanyepochstoobtain，SOtheintegerambiguitiescouldbeestimatedinsingleepochandsinglefrequency．TheexperimentresultsinanactualtestingshowedthattheSUCCESSratewasmorethan95，andthismetho

5、dwaseffectiveforreal—timecalculationofkinematicattitude．Keywords：Globalpositioningsystem；LAMBDA；Integerambiguity；Floatresolution0引言原理，扩大LAMBDA的候选点空间，并采用一种有效检验方法，对一种新的GPS单频单历元定姿算法目前，单频、单历元的姿态解算已成为实时动态姿态测量系统的研究重点。实现GPS单历元动态进行了研究。定姿的关键是准确求解该历元的整周模糊度。只利用双差载波相位观测量所得方程为亏秩，无法获得1基本数学模型整周模糊度的浮点解，常需

6、使用一些附加条件，且无对以天线A、B为端点的短基线，其对第i颗卫法显著提高模糊度解算的成功率_1]。将C／A码观星的单载波相位观测方程可表示为测值与单频单历元的L1载波观测值组合，可增加(△lAR+△N【AB)一S·b+风B+IAR．(1)方程个数，能求得模糊度的浮点解，但精度较低。式中：△【AR为天线A、B至第i颗卫星的单差载波相LAMBDA算法是将高精度的浮点解映射到整数解位的小数部分；△NfAB为待估计的单差整周模糊度；的一种有效方法。本文基于浮点解映射到整数解的为接收机至卫星i的单位矢量；厥e为两接收机钟差引起的观测误差；为GPS的L1波段的载波波收稿日期：2009

7、一U一24；修回日期：2009—12—01长；b为基线向量；为观测噪声。对m颗卫星，可基金项目；“863”高技术研究发展计划项目(2009AA12Z313)有个单差方程。设卫星1仰角最高，作为参考作者简介：陈万通(1986一)，男，硕士生，主要研究方向为卫星导航、姿态测量。星，则可得参考星的单差方程为上海航天AER0SPACESHANGHAI第29卷2012年第3期(AgkB+△NB)一s·b+厥B+B．(2)eT式(2)、(1)相减，则有一1个双差载波相位观√_P]P==三fLP—JI．(8)测方程一(△+△N)