基于GNSS的姿态测量算法研究与软件实现_邵奎1

简介：
本论文由作者邵奎撰写，主要探讨了利用全球导航卫星系统（GNSS）进行姿态测量的新算法，并实现了相应的软件开发。通过优化信号处理和误差修正技术，提高了姿态测量的准确性和实时性，在航空航天、汽车工业及虚拟现实等领域具有广阔的应用前景。 姿态测量在航空航天及军事等领域是至关重要的技术手段，用于获取飞行器或载体的精确朝向数据。传统方法主要依赖惯性导航系统（INS），但由于其高昂的成本以及计算过程中的漂移问题，在实际应用中存在诸多挑战。随着全球卫星导航系统的快速发展，特别是我国北斗系统的普及推广，基于GNSS数据的姿态测量研究变得越来越重要。 本段落深入探讨了利用GNSS进行姿态测量的算法及其软件开发工作，主要集中在以下三个方面： 1. 姿态测量原理与算法：分析了不同坐标系之间的转换方法以及三维直角坐标系中的旋转顺序选择原则。这些内容对于精确计算载体的姿态至关重要。 2. 高精度短基线解算：详细介绍了处理短基线误差的方法，引入Kalman滤波器以提高姿态测量的稳定性和准确性。 3. 模糊度解算研究：深入探讨了LAMBDA算法及其改进版本，并提出结合M-LAMBDA和C-LAMBDA算法的应用方法。这些技术能够显著提升模糊度固定的成功率与效率。 基于以上理论成果，作者开发了一款姿态测量软件，该软件采用CC++编程语言在MFC框架下实现，支持处理北斗（BDS）及全球定位系统（GPS）的双系统数据，并能实时解算并显示载体的姿态角。经过实际测试验证，此软件具有出色的稳定性和精度。 通过一系列实验设计与性能评估进一步证明了该软件的有效性。结果表明，无论是单独使用BDS还是GPS系统进行姿态测量都能取得良好效果；而结合两者的GNSS数据则可以显著提升解算的精确度和稳定性。不同算法在实际应用中表现出各自的优缺点，为未来优化提供了方向。 关键词：姿态测量、短基线解算、LAMBDA算法、三维坐标转换、GPS与BDS对比