基于GPS系统的测向定位研究

摘要如今 GPS 系统已经广泛的应用于空中、陆地和海洋的定位与导航.GPS 以其全球性、实时性、全天候连续、快速、高精度的导航/定位/授时功能，为全球用户提供服务。利用 GPS 载波相位技术对载体进行定向和测姿的讨论开辟了一个新的 GPS 应用讨论领域.本文针对双天线 GPS 接收机的载体姿态测定技术进行了探讨,在 GPS 载波相位测量载体姿态的理论基础上，设计了一种低成本、高灵活性的 GPS 测姿应用系统。本文首先讲解了 GPS 系统的原理，GPS 接收机的各个功能单元和 GPS 定位的基本原理。接着介绍了 GPS 载波相位测量的基本原理,及其在载体姿态测定中的应用.重点阐述了应用双天线载波相位测量解算载体姿态的差分模型算法和快速求解整周模糊度的新方法。在此基础上应用加拿大 NovAtel 公司的两块 OEMV—1 板卡和飞利浦公司的 ARM7 芯片给出了系统软、硬件实现方案。用 C 语言编写了卫星载波相位测量和星历参数等原始数据的接收、解算程序以及模糊度求解算法后的处理程序。最后通过姿态后处理程序对测得的卫星数据进行解算，得出了实验结果 .结果表明该系统能够满足二维常规姿态测量的要求并具有较高的解算精度。关键词 GPS；载波相位； 姿态测定; 整周模糊度;OEM;ARMAbstractCurrently, the Global Positioning System (GPS hereafter） has been widely used in the air, land and marine positioning and navigation。 GPS provides services for customers all around the world as its functions of navigation ， positioning and timing with globalization， real time performance, all weather, fast speed and high precision 。 The research of attitude determination explores a new area in GPS applicationby using GPS carrier phase measurement. Aiming at carrier attitude determinationby the two—antenna GPS receiver, this thesis discusses the principle and designs a method to measure the carrier attitude by using two—antenna， with lower cost and higher performance。This thesis firstly explains the theory of GPS system and the parts of GPS receiver. Secondly the article introduces the principle of determination carrier attitu...