基于几何约束的GPS测姿系统的原理和实验

详细描述了GPS测姿系统的原理,并给出了一种基于基线长度约束和空间几何约束的最小二乘模糊度搜索算法,并经过静态和动态车载试验证明GPS测姿系统切实可行,在基线长度为3m的条件下,航向角精度优于0.1°。     

GPS辅助姿态测定

ＧＰＳ技术为载体的姿态测提供了一种新的途径。本文主要讨论了这种方式的测量原理,解算算及精度分析。文章最后介绍了几处基于ＧＰＳ的衫 姿态测定系统。     

一种基于双频GPS接收机的精确快速相对定位方法

利用GPS载波相位测量可以精确确定两个载体间的相对距离,其核心问题是整周模糊度的快速求解,通过双频数据可以提高模糊度求解的速度。在推导模糊度组合的一般公式的基础上,研究了一种基于双频GPS接收机模糊度快速求解算法。实验证明该方法正确有效。     

基于大地型时频传递接收机的精密时间传递算法研究

介绍了大地型GPS时频传递接收机的特点,给出了传统GPS载波相位时间传递法与连续GPS载波相位时间传递法的算法流程,利用IGS/TAI并置站的数据进行了精密时间传递计算。     

基于GPS矢量观测信息的姿态确定算法

用于GPS姿态确定的矢量化算法可等价于两级最优问题。第一级把GPS载波相位观测量转换为矢量观测量。第二级是Wahba问题,即从矢量观测量获得最佳姿态解。Wahba问题可用四元数法求解,如QUEST方法。本文采用基于小角度的迭代法求解Wahba问题。在均衡星座或均衡基线务件下,两级最优解亦是全局最优解。实验结果表明迭代解的精度与QUEST解相同。实验中也应用了改进的TRIAD算法以比较两级最优解。     

一种利用GPS进行姿态估计的新算法

提出了一种基于向量化姿态矩阵的姿态解算方法,该方法顾及了观测量之间的相关性及姿态矩阵的正交性。首先将姿态矩阵作为未知参数的估计问题进行向量化,采用经典最小二乘得到无正交约束的姿态解,然后使用几何规则对姿态矩阵进行正交化。该方法不需要初值,不受天线个数及布局限制,在理论上具有广泛的适用性及更好的严密性。仿真结果表明,新的姿态解算方法可以提高GPS姿态解算精度。     

基于GPS的飞机姿态实时测量实现及误差分析

本文阐述了用GPS接收机实时测量飞机姿态的基本思想,建立了数学模型并推导了相关的公式,并构建了基于两台GPS接收机构成的姿态实时测量系统,分析了利用两台独立GPS接收机进行测姿的方法所获结果精度,实验表明该系统有效满足了工程需要,具有一定实用价值。     

3DF GPS接收机测定姿态角的原理

本文论述3DFGPS接收机测定姿态角的原理。内容包括接收机的基本结构、测定姿态角的原理、误差源和精度分析。初期结果表明,测定姿态角的精度约为0.02°—0.05°。     

GPS软件接收机精确载波频率捕获算法分析与实现

采用基于快速傅里叶变换（FFT）的并行码相位搜索捕获算法实现GPS信号的捕获,根据相位关系对载波频率进行精化,使其满足跟踪模块的需求。在分析算法的基础上,通过对模拟信号和实测数据进行捕获实验,实现了对载波频率的精化,获得精确频率可直接用于后续跟踪环路。     

GPS测速方法与精度分析

基于GPS测速的基本原理,利用位置微分求速方法,设计了采用白噪声正交多项式最优线性滤波器方法的位置中心平滑软件,GPS测速精度达到了0．01m／s,提高了载波相位差分测速精度。     

利用GPS伪距导出的多普勒频移测速

推导了利用伪距观测值获取多普勒频移的公式,并利用导出的多普勒频移来确定载体的速度。实测数据表明,利用伪距导出的多普勒频移测速,可以达到dm/s级的水平。在没有原始多普勒观测值或者相位观测出现了频繁周跳的情况下,可以利用伪距导出的多普勒频移获得载体概略的速度信息。     

利用GPS精密差分信息实现舰船类目标关键部位间接测量

针对舰船类目标的结构特点,提出了一种利用双GPS载波相位差分结果,建立了载体瞬时坐标系和验前测定的各目标间相对位置关系,将主GPS天线位置修正到待测位置的方法。实际测试表明:使用该方法能得到待测位置各个时刻的三维位置和速度信息,精度优于单GPS修正方法,并且实现简单,数据稳定,易于工程应用。     

几种GPS测速方法的比较分析

GPS高精度定位结果、原始多普勒频移观测量,以及由载波相位中心差分而获得的多普勒频移观测值,它们都可以用来获得高精度的速度测量结果。主要从测速精度方面,对这3种方法进行了比较,并作算例分析。     

三天线GPS姿态解算误差分析

介绍了一种通过三个天线的GPS测量定位值来求解载体姿态参数的方法,通过坐标系的变换得到了载体三个姿态角的求解公式;用误差传递的分析方法得到了载体三个姿态角测量误差的表达式;通过对GPS定位误差的简化处理,得到了载体三个姿态角测量误差的简化表达式;给出了一定条件下GPS定位误差的三个姿态参数测量误差的仿真结果。     

BDS/GPS/GLONASS组合单历元姿态测量性能对比分析

相比于单一卫星导航系统,多卫星导航系统组合具有显著增加可用卫星数目、改善卫星空间几何结构等优点,因而多卫星导航系统组合应用成为近年来关注的热点。在复杂观测条件下,利用BDS/GPS/GLONASS组合进行载体姿态测量具有单系统无法比拟的优势。首先阐述了BDS/GPS/GLONASS组合超短基线解算的双差模型以及姿态测量基本原理;然后分析了BDS/GPS/GLONASS组合多频单历元姿态测量性能。通过实测静态数据设置不同高度截止角进行分析表明:相比于单系统及双系统组合的姿态测量,BDS/GPS/GLONASS组合能够有效地提高姿态测量的精度、稳定性和可用性。当运动载体处于高楼、峡谷等受遮挡严重的复杂环境时,BDS/GPS/GLONASS组合单历元姿态测量更具有应用价值。     

基于GPS的建筑物变形监测数据处理与系统设计

着重介绍了GPS数据的单历元解算方法,以及监测点变形量的分析和预测,探讨了这种方法在变形监测系统数据处理中的应用情况及数据相关性对变形精度的影响。阐述了对变形量进行分析和预测的各种方法,提出用整体方差法对变形量进行分析,并用卡尔曼滤波方法对变形值进行预测,试算结果表明这些方法是可行的。最后,设计了一套GPS自动变形监测系统,包括软件功能设计、数据库实现等,并对系统安全性和可靠性进行了分析。     

一种实时GPS姿态测量中的整周模糊度的解算方法

GPS实时姿态测量的核心问题是整周模糊度的解算.提出一种适合实时姿态测量的模糊度解算方法,它利用单差平滑伪距进行解算,与传统的模糊度解算方法相比具有许多优点.通过仿真试验对该方法的有效性和实用性进行了验证.