文档介绍：一种基于的单频单历元姿态解算算法术
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陈万通金天/北京航空航天大学电子信息工程学院
摘要:本文提出了一种将波段的载波相位观测方程和码相位观测方程相融合的新算法,使得单历元之
内就可以求解整周模糊度的浮点解,克服了传统方法中仅用载波相位观测方程无法在单历元获得浮点解的缺点

个历元求解高精度浮点解从而实现了单频单历元的整周模糊度估计,对于快速动态定姿具有重要意义。通过
。俯仰角约束的条件成功率约为% .能够有效地用于实时动态姿态解算。
关键词:全球定位系统;姿态测量:最小二乘降相关平差整周模糊度:浮点解
将高精度的浮点解映射到正确的整数高,作为参考星,则可以得到参考星
姿主冕解,在浮点解精度不高时往往会出现的单差方程:
汽车等高动态的载体上,这些载体要错误。本文通过深入分析浮点解映射△·
求姿态测量系统具有精度高、实时性到整数解的原理,扩大的候式和式相减后,则有个
强、安装方便等特点。利用信号选点空间,并结合改进的零空间检验双差载波相位观测方程:
进行姿态测量已经成为当前姿态测量方法,实现了将较低精度的浮点解准
的主要手段之一。目前,静态的姿态确映射到固定解,进而使姿态解算获九△△Ⅳ一·
测量已经基本解决,单频、单历元的得了较高的成功率。写成矩阵的表达形式为:
姿态解算成为实时动态姿态测量系统
的研究热点和难点,目前的单历元姿基本数学模型
态解算算法在实际环境中都未能取得对于以、两个天线为端点的短
良好的效果。要实现单历元动态基线,其对于第颗卫星的单载波相位其中双差载波相位观测值向量
定姿,关键是准确求解该历元的整周模观测方程表述如下: △,⋯,△妒
,
糊度。只利用载波相位观测量所得到双差模糊度向量,
九△△Ⅳ口
的方程是亏秩的,无法得到模糊度的。△, ⋯,
浮点解。其中,是、两个天线到第观测噪声向量为,
本文将码观测方程与载波相位颗卫星的单差载波相位的小数部分, △,⋯,
观测值方程相融合,增加了方程的个△Ⅳ是待估计的单差整周模糊度, Ⅳ为接收机到卫星的设计矩阵如
数,使得单历元内就能求得模糊度的是接收机到卫星的单位矢量, 是下
浮点解,但精度较低。最小二乘降相由两个接收机钟差引起的观测误差,
关平差算法是目前最有是观测噪声。对于颗卫星而言,
效的整周模糊度估计算法,但其只能则有个单差方程。假设卫星仰角最一
国家高技术研究发展计划基金资助课题一般认为,噪声服从均值为零的
正态分布,对于双差载波相位观测向式两边左乘矩阵,即有式有解。式可以看成如下形式
量而言,其各个分量存在相关性,其: ,~
观测向的方差协方差矩阵Ⅲ其最小二乘解为
厶将上式中不含钟差项的部分提取,
其中, 为接收机载波相位测量出来,则以及其方差协方差矩阵—....三.~.
噪声。一为阶全一矩阵, 。为一●‘●‘

单位矩阵。由于式是亏秩的,方变换并不改变噪声的
程,千去年数个数,所以单频单历统计特性,则固定整周模糊度
元到唯一的解,必须将, ~ , 首先不考虑双差模糊度的整数特
多/ 劂方程进行联立,增大定义性,由式和式