李献球，甘兴利，李 隽

(1.中国卫星导航定位应用管理中心，北京 100088;2.河北省卫星导航技术与装备工程技术研究中心，河北石家庄 050081)

0 引言

GPS系统在军事领域已经具有十分重要的地位，已经广泛应用于陆、海、空各种平台、巡航导弹及精确制导炸弹，这些接收机不仅能够为载体提供位置、速度和时间信息，还能提供实时的姿态信息。随着GPS现代化工作的不断推进，将为用户提供三频导航定位服务，这给GPS姿态测量接收机的发展带来了机遇:首先，可以提高整周模糊度求解的效率和成功率，提高定姿精度和实时性;其次，利用双频组合测量可消除电离层的影响，提高接收机的定位精度;最后，多频组合也有利于检测和修复周跳，改善定姿解算的可靠性。因此，研制基于GPS多频导航信号的定位/定姿接收机将是卫星导航领域的热点。

1 多频姿态测量接收机方案

为了实现载体三维姿态测量，GPS姿态测量接收机将由天线、测量单元、姿态解算单元3个独立测量单元组成，如图1所示。测量单元由3个GPS多频接收机组成，由公共时钟提供时频信号。另一个核心单元是定姿解算与设备监控单元，包括预处理模块、定姿解算模块、结果与状态显示模块组成。

载体姿态如图2(a)所示，是指载体坐标系相对于当地地理坐标系的3个姿态角:航向角φ、俯仰角θ和横滚角φ。3个天线放置成直角三角形如图2(b)所示。

图1 GPS多频姿态测量设备总体方案

图2 天线安装位置示意

2 关键技术研究

2.1 多频周跳检测技术

组合噪声残差模型可表示为: