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实时地获得载体平台的姿态参数一直是测控领域一个很重要的研究方向,但是传统测控方法在处理速度和成本等方面存在诸多弊端。随着GPS定位精度的日益提高,利用GPS进行平台测姿的技术应运而生了。论文针对基于GPS的单基线二维姿态测量技术进行了深入的研究,为利用GPS进行平台姿态测量提供了理论基础和实践依据。文章首先简要介绍了GPS系统的组成,GPS定位的基本原理,载波相位测量基本原理、GPS测量过程中的误差来源和相应的解决办法。然后对GPS姿态测量原理进行了详细论述,介绍了姿态参数解算将会用到的坐标系统及其之间的转换关系,给出了GPS姿态测量的观测方程。并对姿态测量中的关键问题——整周模糊度确定和周跳检测进行了论述。在理论阐述的基础之上,文章提出了PC机(笔记本电脑)加PC104工控机的主从设计模式的二维姿态测量系统设计方案。该姿态测量系统的下位机由一个PC104工控机、两个OEM4 GPS接收机和两个701单频天线组成,文章对GPS接收机数据的格式和预处理进行了详细的阐述。姿态测量系统的上、下位机软件是用C语言在C++ Builder下开发的,文章给出了详细的软件设计思路和流程。最后,通过实地测试来验证了论文所提出的姿态测量系统的性能。在静态条件下,以专业的测向设备为基准设备进行对比测试,证明了所提出姿态测量系统的正确性和可靠性,而且得到了令人满意的测量精度。然后分别测试了基线长度和卫星高度掩角对测量精度的影响。动态测试表明姿态测量系统可以在动态条件下稳定工作,但测量精度不是很理想。文章还充分考虑了姿态测量系统的成本因素,通过实验验证了整合低成本GPS接收机的姿态测量系统的测量精度和稳定性,实验结果表明该姿态测量系统在静态条件下可以解算出姿态参数,但在动态条件下稳定性较差。