雙天線GPS測(cè)向的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著GPS定位技術(shù)的發(fā)展，GPS定位精度日益提高，利用載波信號(hào)精確測(cè)量載體的姿態(tài)成為GPS應(yīng)用中一個(gè)新的研究方向。論文針對(duì)載波相位測(cè)量相對(duì)定位理論，對(duì)基于GPS的單基線二維姿態(tài)測(cè)量理論與算法進(jìn)行了深入的研究，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套GPS測(cè)向系統(tǒng)。
　　 文章首先簡單介紹了GPS系統(tǒng)的構(gòu)成，簡要闡述了GPS衛(wèi)星的信號(hào)結(jié)構(gòu)以及定位的兩種基本方法。大致分析了GPS定位測(cè)量過程中的各種誤差產(chǎn)生的原因和避免誤差的辦法。介紹了測(cè)量過程中用到的坐標(biāo)

2、系之間轉(zhuǎn)換關(guān)系以及載體姿態(tài)計(jì)算方法。基于載波相位相對(duì)定位原理，文章對(duì)GPS測(cè)向算法進(jìn)行了闡述。推導(dǎo)了載波相位測(cè)量差分方程，并利用卡爾曼濾波算法計(jì)算基線向量。論述了利用最小二乘搜索法搜索整周模糊度的方法，提出了一種基于最小二乘搜索法的整周模糊度解算方法的改進(jìn)。然后對(duì)影響測(cè)量精度的因素進(jìn)行了分析，并介紹了檢測(cè)周跳的方法。
　　 在理論分析的基礎(chǔ)上，文章給出并實(shí)現(xiàn)了一種低成本的二維姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。在數(shù)據(jù)采集方面，采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)的

3、格式獲得接收機(jī)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，以獲得航向解算所需要的信息，包括載波相位觀測(cè)信息和衛(wèi)星星歷信息，并分析了WGS-84坐標(biāo)系下衛(wèi)星坐標(biāo)解算方法。在硬件設(shè)計(jì)部分，以ARM9核心板、兩塊NovAtel OEMV-1接收板及701單頻天線為基礎(chǔ)構(gòu)建了GPS測(cè)向系統(tǒng)。在軟件部分，利用功能模塊化的思想設(shè)計(jì)了系統(tǒng)軟件，給出了軟件流程圖，并通過C++語言編程實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)。
　　 最后，通過現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)實(shí)驗(yàn)對(duì)GPS測(cè)向系統(tǒng)的性能進(jìn)行驗(yàn)證并進(jìn)行了分析。