针对 GPS 载波相位技术在姿态测量中的应用，以船体为对象进行姿态测量算法研究。论文论证船体 GPS 姿态测量系统的可行性，详细推导姿态测量的数学模型，并给出影响 GPS 测量精度的各种误差及其消除方法。针对海上测量的低精度性和船舶在海上的动态特性，论文重点提出使用粒子滤波算法进行船舶姿态角测量，并将此算法与传统的直接法、最小二乘法进行比较分析。 整周模糊度的解算和周跳检测与修复是 GPS 姿态测量系统的两大关键技术。为了缩短模糊度搜索时间，提高模糊度解算的正确率，论文引入LAMBDA 法解算整周模糊度；为实现动态条件下载波相位观测的周跳检测与修复，引入“基于冗余双差观测的周跳检测与修复”方法；并且对上述算法进行性能分析。 使用粒子滤波算法进行姿态测量的内容包括：利用船体姿态变化模型获得状态方程；根据所获得观测值建立测量方程：根据状态方程得出采样粒子，同时根据测量方程更新权值，判断重采样之后递推得到状态估计。 论文给出船舶在海上运动的模型，并在 PC 机上利用 MATLAB7.1 软件分别对直接法、最小二乘法、粒子滤波法进行仿真，并进行性能分析。仿真结果表明，使用直接法进行姿态测量的效果比较差，使用最小二乘算法能将测量精度提高 4～6 倍，而使用粒子滤波算法则可使测量精度比最小二乘算法提高 1.5～5 倍。 论文最后列举在理论和工程上尚需要做进一步研究和完善的一些问题。