New estimation methods for attitude determination using GPS carrier phase measurements

Material type: 文書・図像類

Author: Li, Yongほか

Publisher: 航空宇宙技術研究所

Publication date: 2001-06

Material Format: Digital

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Note (General)：: GPS搬送波位相データによる姿勢決定問題に対する新しいパラメータ推定アルゴリズムを提案する。新解法では、常套的な線形化法やクオタニオン法とは異なり、姿勢行列要素を直接求める。線形化法に比べて、本手法は計算負荷が少ないうえ、逐次解析ではないので初期姿勢情報を必要としない。また、GPSアンテナ配置に関す...

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Material Type: 文書・図像類
Title: New estimation methods for attitude determination using GPS carrier phase measurements
Author/Editor: Li, Yong
村田, 正秋
Murata, Masaaki
Author Heading: Li, Yong
村田, 正秋
Murata, Masaaki
Publication, Distribution, etc.: 航空宇宙技術研究所
Publication Date: 2001-06
Publication Date (W3CDTF): 2001-06
Alternative Title: 最小2乗による直接姿勢マトリックス要素解
GPSキャリア位相測定を用いた姿勢決定に対する新しい計算法
Direct attitude matrix element solution by least squares
Periodical title: 航空宇宙技術研究所報告 = Technical Report of National Aerospace Laboratory
No. or year of volume/issue: 1424T
Volume: 1424T
ISSN (Periodical Title): ISSN : 0389-4010
Text Language Code: eng
Subject Heading: 姿勢決定
全地球的位置決めシステム
操縦
アンテナ
効率
最小二乗法
マトリックス要素解
アルゴリズム
GPS
attitude determination
Global Positioning System
navigation
antenna
efficiency
least squares method
matrix element solution
algorithm
Target Audience: 一般
Note (General): GPS搬送波位相データによる姿勢決定問題に対する新しいパラメータ推定アルゴリズムを提案する。新解法では、常套的な線形化法やクオタニオン法とは異なり、姿勢行列要素を直接求める。線形化法に比べて、本手法は計算負荷が少ないうえ、逐次解析ではないので初期姿勢情報を必要としない。また、GPSアンテナ配置に関する従来の平衡条件の一般化として、対称条件を導入する。対称条件が満たされるアンテナ配置の場合には、アンテナの同一平面上の有無、または対称・非対称に拘わらず、最適な姿勢行列要素解を極めて簡単なアルゴリズムによって計算できる。さらに2アンテナ構成の場合には、コンパスアルゴリズムとして適用できる。終わりにGPS姿勢決定用受信機による実験データの解析から、提案する新解法の有用性を実証する。
This paper presents a new approach to the problem of attitude determination using GPS. Unlike the traditional linearized, or quaternion-based methods, the attitude matrix element solution is calculated directly. This approach is computationally more economical than the linearized method, and does not need any initial attitude, as it is a non-iterative, forward procedure. As a generalization of the balanced condition, a symmetric condition is introduced which acts to simplify the derived solution, and makes the approach suitable for either coplanar or non-coplanar baseline configurations. It is also applicable to both symmetric and non-symmetric cases. Furthermore, it can act as a compass algorithm in the case of a two-antenna configuration which always fulfills the symmetric condition. The results of experiments demonstrate that algorithms derived from this new approach are highly efficient.
資料番号: AA0032242000
レポート番号: NAL TR-1424T
Access Restrictions: 限定公開
Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ