低成本GPS姿态测量系统

本文介绍了GPS姿态测量系统的原理，采用三块Rockwell公司生产的JupiterOEM板，PC／104 586工控机及其接口板设计了低成本GPS姿态系统样机，给出了系统组成框图和软件结构框图，并给出了试验结果，表明系统运行良好。     

GPS载波相位周跳检测和修复方法

本文研究了一种新的GPS载波相位的周跳检测及修复方法,该方法可用于整周模糊度固定前、固定后的周跳处理,其条件是要求相邻历元两接收机锁定4颗以上卫星。文中进行了动态和静态实验,实验结果证明了该方法的有效性。     

非线性滤波及其在GPS航姿系统中的应用

ＧＰＳ航姿系统中如何快速、可靠地解算出航向姿态,依赖于载波相位模糊度的确定。对于测量噪声较在的接收机或模糊度只有浮点解的情况来说,ｋａｌｍａｎ滤波技术是确定模糊度的有效方法之一,但其滤波需要较长的时间。为了加快滤波的收敛速度,缩短ＧＰＳ航姿系统的初始化过程,文中提出了基于基线长度约束的非线性Ｋａｌｍａｎ滤波方法,并通过实验研究结果证明,该方法是确实可行的。     

利用约束方程求解调整周模糊度

本文提出了一种基于约束方程,实时动态求解整周模糊度的方法,它只需要搜索三个双差模糊度,其余的双差模糊度可由约束方程得到。另外,结合QR分解算法,也可以缩小搜索范围,提高运算速度,根据仿真结果表明,该方法适用于矩基线的姿态测量。     

惯性测量系统误差模型的机载验证仿真平台实现研究

惯性仪表误差直接影响导航精度,很多情况下,为了能够取得更好的惯性测量系统误差标定结果,需要在机载动态的情况下实时地在线标定惯性器件的误差;基于此目的,利用PC机和两组RS-232串口通道作为基本的平台硬件,在Visual C++开发环境下开发了半物理仿真应用程序;仿真平台具备了基本的可视化操作界面、惯性测量系统仿真功能、数据传输功能以及标定解算功能;并且对安装方式的误差进行了标定仿真实验,并取得了较好的可实现性,为空中在线标定惯性系统误差提供了比较可靠的仿真实验平台。     

GPS姿态系统中周跳的检测及修复方法

讨论了利用GPS载波相位信号测量载体姿态中出现的周跳问题及解决方法。首先根据静态情况下GPS载波相位信号的特点提出了一种基于外推法的周跳检测和修复方法。在此基础上又用故障检测的原理提出了一种利用冗余双差载波相位观测量的周跳检测和修复方法，该方法可以应用于动态情况，其适用条件是要求相邻历元至少有4颗卫星锁定，并且整周模糊度已经固定。文中利用实测数据对提出的方法进行了验证，结果表明两种周跳检测及修复方法是有效的，在GPS姿态系统中，综合运用这两种方法可大大减少系统的初始化次数。     

GPS卫星系统单历元确定姿态技术研究

GPS用于解算载体的姿态时必需解决的关键问题之一就是整周模糊度的确定。利用GPS现代化后拥有多个载波频率的特性,分析了三载波模糊度解算技术（TCAR）在GPS卫星系统中解算模糊度的特点,结合整数最小二乘及其降相关平差法（LAMBDA）的搜索原理实现了GPS卫星系统整周模糊度的单历元解算,并获得很高的成功率,克服了TCAR技术模糊度确定错误率较高的缺点。以三根静止天线为研究对象,进行MATLAB仿真试验,仿真结果表明,该方案完全可行,适合单历元姿态确定。     

GPS定位定向系统的研制

采用GG24 GPS OEM板研制了GPS定位定向系统。首先介绍了利用GPS载波相位定向的原理，然后提出了一种整周模糊度的快速搜索算法和一种卫星失锁时整周模糊度的快速解算算法，并给出了系统的硬件结构框图，最后进行了动态跑车实验，实验结果表明该系统具有较为满意的结果。     

一种基于矢量化观测量的四元素GPS测姿法

提出了一种利用GPS载波相位信号为观测量的测姿新方法，它是以Shuster提出的矢量化观测量方法为出发点，在此基础上将一般的以态阵为变量的损失函数（cost function)转化为以单位四元素为变量的Wahha's loss function)的形式，并进一步转化为简单的四元素的二次型的问题，本算法的特点是计算简单，精度高，不需要迭代，实时性好，为了比较，还做了利用奇异值分解法求解姿态阵，仿真试验表明本文提供的算法明显的优越于（SVD）算法。本文还尝试性的讨论了Wahba问题与一般的损失函数之间的关系，在此基础上讨论了解的最优性问题。     

TS/GPS/Galileo多星座组合定位系统Kalman滤波算法研究

给出了北斗改进系统（TS）的Kalman滤波模型,进一步研究了用于TS/GPS/Galileo多星座组合系统的扩展Kalman滤波算法,给出了共用系统Kalman滤波器的结构及工作原理图。对仿真结果的分析表明,该组合系统的Kalman滤波模型是可用的,它提高了北斗系统的定位性能,并且在相同的误差条件下,该算法与最小二乘法相比,其估计结果具有较高的精度和鲁棒性。