GPS以其高精度、全天候、自动化等诸多优点在变形监测领域得到了广泛的应用,成为大坝、大桥、滑坡以及高层建筑物变形监测中极其重要的测量手段。然而传统的GPS变形监测系统由于成本太高,难以推广和应用。针对这一问题,论文采用了GPS多天线微波开关,设计了GPS多天线变形监测系统,实现了一台接收机对多个测点的监测,在不影响精度的情况下极大地降低了系统的成本。论文首先介绍了GPS变形监测的理论基础,主要包括GPS载波相位的测量原理、GPS测量误差的来源与消除方法、双频载波相位组合观测量的性质、WGS-84和站心坐标系之间的转换以及获取变形量的基本模型等。论文利用自主研制的多天线微波开关,完成了一套GPS多天线变形监测系统原理样机,并在此基础上利用Visual C++平台开发了数据采集与控制软件,实现了天线切换、数据采集、RINEX2.10标准文件格式转换的全自动化。论文针对动态变形监测,研究了快速模糊度解算算法,通过对卫星方向阵进行QR分解,加快了模糊度的搜索速度;结合目前几种先进的单历元变形信息解算算法的优点,提出了基于双频载波相位组合的单历元变形信息解算新模型,不仅可以绕开周跳的检测和修复以及整周模糊度的求解,而且能直接、快速的提取出0.8m以下的变形量,并对其进行逐步精化处理。利用研制的原理样机进行了大量的试验,试验结果表明多天线微波开关对GPS信号的信噪比和基线向量的解算精度影响很小,论文提出的单历元算法可以得到较高的变形解算精度。