GNSS姿态测量:模糊度反约束值域搜索改进算法

0 下载量 142 浏览量 更新于2024-08-29 收藏 260KB PDF 举报
"基于值域的GNSS姿态测量改进算法研究" 全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)姿态测量是获取飞行器或地面设备姿态信息的关键技术,通常涉及对卫星信号的精确处理以计算出目标的俯仰角、航向角等关键参数。传统的基于值域的 GNSS 姿态测量方法存在初始化时间长和搜索范围过大的问题,这是因为它们在处理模糊度(Ambiguity)时未充分考虑搜索域的相关性。 本文针对这一问题,提出了一种新颖的模糊度反约束值域搜索改进算法。首先,作者在固定基线长度的条件下,推导出了模糊度的搜索空间模型。这个模型能够更精确地描述卫星信号间的几何关系,为后续的搜索过程提供了理论基础。接下来,通过分析两个较小的搜索空间与俯仰角和航向角之间的联系,作者重新构建了二维搜索域的组合。这种方法巧妙地将几何关系与角度信息结合起来,缩小了可能的模糊度解的范围。 在算法的最后阶段,基于基线二次残差最小化的原则,文章提出了一种确定整周模糊度的方法。二次残差的最小化有助于确保解的精度,同时进一步减少了搜索的时间复杂度。实验结果显示,采用这种改进算法,初始化时间被显著缩短至40秒以内,显著提高了姿态测量的效率和实时性。 该研究的创新点在于它有效地利用了搜索域的相关性信息,这不仅减小了搜索空间,还提升了算法的计算速度。对于需要快速准确获取姿态信息的应用,如无人机控制、自动驾驶和航空航天等领域,这种改进算法具有重要的实际应用价值。通过优化 GNSS 姿态测量的过程,该研究为未来 GNSS 技术的发展提供了新的思路和方法。