论文摘要：基于GNSS观测量的航天器姿态确定研究

本论文研究了利用全球卫星导航系统(GNSS)观测量来确定航天器姿态的算法。全球卫星导航系统有两类典型的观测量，即码观测量和载波观测量，而且载波观测量的精度比码观测量的精度高。虽然载波观测量的精度高，但是使用前必须先确定其整周模糊度。所以要充分利用高精度载波观测量，就必须快速、可靠地确定其整周模糊度。整周模糊度的求解对于低成本的单频接收机来说将是一个巨大的挑战。对于姿态确定问题，已知的精准的基线长度能用来提高整周模糊度求解的性能。因为如果整周模糊度未能求解，那么载波观测量将毫无意义，所以利用载波观测量进行姿态确定的技术通常分为两步：整周模糊度求解和姿态求解。本论文研究了两种姿态求解方法：第一种是最小二乘法（Least-squares-Method），第二种是直接计算法（Direct-Computation-Method）。整周模糊度的求解采用了模糊度降相关方法(LAMBDA方法) 。

 

本论文对研究的算法进行了实验验证，利用搭载于同一载体的固定短基线三台低成本的GNSS接收机采集了该三台GNSS接收机的码观测和载波观测数据。将其中一台接收机作为主站，另两台接收机作为辅站。运用上述的算法求解了该载体的姿态。结果表明，采用GNSS观测量进行卫星姿态确定的求解能达到1°的姿态精度。

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