【摘 要】
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随着全球定位系统(GPS)的成功研制,其应用技术也在不断深入地发展。在80年代初期,国外就开始了利用GPS进行载体姿态测量的研究。目前,已将多天线GPS测姿系统应用在许多领域。
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随着全球定位系统(GPS)的成功研制,其应用技术也在不断深入地发展。在80年代初期,国外就开始了利用GPS进行载体姿态测量的研究。目前,已将多天线GPS测姿系统应用在许多领域。而利用单天线GPS测定载体姿态在国外也仅仅处于探索阶段,在国内则处于刚刚起步阶段。文中分析了转台单天线GPS测姿系统的基本原理,建立了数学模型并推导了相关公式;论证了利用转台单天线GPS测量载体姿态的可行性;还分析了影响姿态精度的各种误差因素。对姿态测量的关键部分——卡尔曼滤波进行了较为深入的探讨,利用matlab对EKF滤波器和UKF滤波器的性能进行了比较。最后根据理论分析进行了参数设计,利用仿真实验证明:这种新颖的单天线GPS测姿系统精度是科学可行的,其测量满足常规姿态测量的要求。本课题所研究的这种单天线GPS测姿方法,没有采用传统的陀螺仪测姿理论,目的是探索一种新的低成本的测姿方案。本文所提出的基于转台的新型单天线GPS测姿系统方法新颖、独特,具有硬件结构简单,造价低,精度高等优点,具有良好的应用前景。
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