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GPS载体姿态测量系统具有成本低、测量误差不随时间积累、工作环境要求低的特点,可以全天候的对地球上任意地点的载体进行测量,不受经纬度限制,而且系统安装和操作简单,易于使用,具有广泛的应用前景。目前,在GPS姿态测量的实际应用中,为了能够实时或较快速的获得姿态数据,常常使用单历元姿态测量技术。单历元姿态测量涉及的模型简单,解算快速,有广泛的应用前景,但其由于所采用的数据较少,在现有技术条件下,测量精度较低。本文针对这一缺陷,尝试将Ratio值积累法引入GPS姿态测量的解算过程中。GPS姿态测量的一个核心问题就是整周模糊度的解算,而Ratio值积累法可以利用历元间整周模糊度的关系帮助确定整周模糊度,提高确定的整周模糊度的可靠性,最终提高姿态测量的精度。本文的内容主要分为4个部分:1 GPS姿态测量通常使用载波相位测量技术,而载体的姿态其实就是地理坐标系与载体坐标系的关系。本文介绍了GPS系统的空间、地面和用户3个组成部分和GPS信号的结构、内容,推导了载波相位测量方程和载波相位单差和双差观测方程,探讨了GPS姿态测量中各种坐标系之间的转换关系。2使用GPS载波相位测量方法测量载体姿态的时,整周模糊度能否准确解算出来,解算的快速与否决定了GPS姿态测量的精度与速度。本文介绍了整周模糊度确定的流程,详细分析了LAMBDA算法的缩减过程和搜索过程,并对LAMBDA算法的改进算法MLAMBDA进行了分析,对比了两种算法的差异。3针对单历元姿态测量的不足,本文提出了将Ratio值积累法用于GPS载体姿态测量。首先通过MLAMBDA算法和单历元模糊度解算方法得到的每个历元的模糊度组合和相应的Ratio值,然后将相同的模糊度组合的Ratio值进行累加,选取累积Ratio值之和最大的模糊度组合为确定的模糊度,然后由此模糊度算出基线,最终得到载体姿态数据。4本文通过MATLAB2014a软件进行了将Ratio值积累法用于GPS姿态测量的仿真实验,以测量后对所有历元数据解算得到的姿态数据为参照,将单历元解算结果和使用了Ratio值积累法时不同历元的解算结果与之对比。结果表明Ratio值积累法用于姿态测量可以动态快速获得姿态数据,并且相对于单历元姿态测量提高了观测精度。