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。     

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内部频偏的一种估算法

GPS卫星和地面接收机产生的内部频偏，会使观测的载波相位产生一偏差，这相当于增加了信号在传播路线上的时延，其值构为米级。为了提高GPS定位精度，必须对此偏差进行求解，介绍一种估算法，能快速的解出内部频偏值。     

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。     

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。     

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。     

3DF GPS接收机测定姿态角的原理

本文论述3DF GPS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单历元定向和测姿算法及其精度分析

在GPS单历元阻尼LAMBDA算法的基础上,结合固定边长条件,给出了一种GPS定向定姿的新方法,同时给出了GPS单历元定向和定姿精度估算公式。     

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。     

GNSS周跳探测与修复方法研究

在GNSS载波相位测量中,周跳的探测与修复一直是个重要问题。主要研究了GPS和GNONASS周跳的探测方法,针对相位减伪距法、电离层残差法和M—W组合法三种周跳探测与修复的方法,展开了系统的研究,利用Matlab编程分别予以实现。并利用实测数据进行分析比较,详细探讨和验证了三种方法的优缺点,为三种方法的实际应用提供有力的科学依据。     

GPS/INS组合系统中姿态参数估计准确性检验方法探讨

从滤波的关键矩阵——增益阵入手进行分析,发现机动条件下经典组合模型受状态预报模型不准的影响,姿态参数滤波估值及其更新方差阵偏离准确值,指出常用的姿态参数精度衡量指标不合理。提出了利用组合系统输出的载体系中某些方向速度为0的条件对姿态参数估值的准确性进行检验的思想。新的检验方法不需要增加任何额外设备,经济、方便、简单。     

单频GPS短基线快速定位中的少数历元算法

研究了短基线时利用少数历元的单频GPS载波相位观测值进行快速定位的一种算法。基于TIK-HONOV正则化原理,选择了一种具有物理意义的正则化矩阵,以减弱法矩阵的病态性。新算法只需解算几个历元的单频GPS相位数据,就可得到比较准确的模糊度浮动解及其相应的均方误差矩阵,用均方误差矩阵代替协方差阵,结合LAMBDA方法,可准确、快速地确定模糊度,最后得到基线向量的解。结合短基线算例,将少数历元算法与最小二乘估计的结果作了比较分析,得出了新解法的有效性。     

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。     

GPS载波相位定姿技术在目标侦查测量中的应用

对测量仪器安装在晃动基座上目标测量问题，提出了一种用GPS载波相位确定晃动基座的姿态，从而确定出目标位置的方法。实验显示，该方法精度高、响应时间快。     

GPS非差相位精密单点定位技术探讨

探讨了精密单点定位的基本原理、处理方法、所涉及的误差改正及数据处理中的一些关键技术;采用直接内插IGS卫星精密星历的方法代替利用IGS跟踪站进行轨道精化方法计算卫星轨道参数,对现有精密单点定位计算方法进行了简化,使之更具有实用性。最后利用自主研发的精密非差单点定位软件计算和分析了实测数据。计算结果表明,经过大约15min的初始化后,非差相位单历元的定位结果精确度在X、Y、Z方向上均优于20cm。