多天线定位在变形监测、无人机测量等领域应用广泛,但现有多天线定位算法多针对姿态测量,关于移动平台位置确定的研究较少。多天线相对定位时除了移动平台上设置若干接收天线以外,在地面站通常需至少设置一个基准站。由于移动平台上设备空间和成本的限制,移动站通常采用多个单频接收机。基准站的设置相对灵活,可以是地基连续运行基准站,也可以是自行设置的参考站。由于多天线定位增加了模糊度约束条件,因此有望提高单历元模糊度分解的成功率和可靠性,这不仅可以提高姿态测量的可靠性同时也有助于移动平台的精密定位。基于多天线定位的周跳探测与修复也可为移动平台模糊度的在航求解提供帮助。本文就多天线定位时的周跳探测与修复理论以及模糊度快速分解等核心内容进行研究,主要研究内容如下:1.对三频载波相位观测值的周跳探测与修复算法进行了研究。提出一种基于电离层总电子含量变化率(TECR)的三频周跳探测与修复新方法,该方法可用于基准站的非差三频数据周跳探测与修复。通过建立三个线性无关的三频组合观测值(一个新的最优GF组合、一个最优码相组合和一个新的GIF组合)进行周跳的探测,再利用LAMBDA算法确定整数周跳值。由一阶电离层延迟时间差分的预测残差可判断周跳是否正确修复。实验结果表明新方法即便在较大采样间隔及电离层变化剧烈的时段依然能准确探测与修复所有一周及以上的各类周跳,并且该方法对不敏感周跳(1,1,1)的探测与修复成功率可达100%。2.提出利用移动平台的俯仰角或横滚角等姿态信息建立移动平台接收机间的倾角约束条件,从而建立一种新的约束卡尔曼滤波模型。同时对比分析了以平台上固定基线长度作为约束条件的约束卡尔曼滤波。通过对移动平台实测数据进行处理,结果表明,小至一周的周跳均能被准确探测与修复。利用轨道的高程约束条件,建立附高程约束的约束卡尔曼滤波模型用于长基线的周跳探测与修复。实验结果表明,该方法周跳探测的性能比传统卡尔曼滤波有较大幅度的提升。但在移动平台运动速度出现较大扰动时,周跳探测值也将出现较大扰动。3.为解决移动平台上单频超短基线单历元模糊度分解效率较低的问题,提出利用移动平台上的超短基线的倾角建立约束条件,并将约束条件运用于改进模糊度浮动解的精度。实验结果表明,加入倾角约束条件后90%以上的历元采用LAMBDA算法即可直接获取模糊度的正确解。采用基线长度约束作为模糊度的检核条件,若首次模糊度固定失败,约95%的历元能在搜索10次以内将模糊度固定正确,所有历元均能在搜索40次以内将模糊度固定正确。作为对比,不加入倾角约束的标准LAMBDA算法即使搜索2000次仍然有部分历元不能得到正确的模糊度。4.为实现移动平台主天线的动态精密定位,需要快速准确地分解由主天线与基准站构成的基线的模糊度。本文提出将轨道坡度约束条件以及移动平台超短基线的模糊度约束条件加入到多天线定位模型中,并采用LAMBDA算法分解模糊度。在单频单历元条件下分别对双天线和三天线移动平台的定位模型进行研究。研究结果表明,随着移动平台配备的接收机数量的增加模糊度分解成功率也随之有明显的提高,若再加入轨道坡度约束条件会进一步提升模糊度分解的成功率。当观测7颗GPS卫星并加入坡度约束条件时三天线移动平台定位模型的静态与动态模糊度单历元分解成功率分别能达到100%和96%。