利用GPS载波相位差分技术对载体的姿态进行实时高精度测量开辟了GPS应用研究的一个新领域，具有广阔的应用前景。GPS姿态测量系统和传统测姿系统相比具有明显的优点，其测量误差不随时间积累，成本低廉。文章主要从系统的数学模型建立、关键算法的实现等理论研究和系统平台搭建、实现、数据实测以及性能分析等系统实现两个角度进行了研究。　　 第一、文章首先系统阐述了姿态测量的基本原理，确立了姿态解算的基本流程和数学模型。在此基础上，研究了姿态角参数解算的传统方法：直接法、最小二乘法。和传统优化算法相比，遗传算法具有群体搜索和不需要辅助信息的特点。文章重点分析了遗传算法基本原理，并对遗传算法的早熟现象和在最优解附近摇摆现象进行了改进。仿真表明遗传算法可以提供精度更高的姿态角参数。　　 第二、为了满足系统动态性的要求，文章利用卡尔曼滤波解算整周模糊度的浮点值，利用Z变换增强FASF搜索算法求解整周模糊度，同时引入残差比检测方法来确定模糊值状态的正确集合，通过采用多普勒预测算法进行周跳检测。用实测数据对算法进行验证表明采用增强算法能极大的减小模糊值搜索空间，提高整周模糊值解算的速度和实时性。　　 第三、针对姿态测量系统需要的接收机初始位置、卫星位置、载波相位等数据，结合接收机数据协议，通过实测数据给出了数据提取和处理的基本流程和具体方法。　　 第四、在理论研究的基础上，确立了系统的整体实现思路、硬件构成、软件架构以及实现流程。利用法国THALES公司的DG14和AC12 OEM板搭建了姿态测量系统的平台。采用多线程的程序架构，利用VC6.0设计开发出了较为实用的姿态测量系统软件。文章重点就系统软件关键功能模块的实现思路和方法进行了介绍。该软件可以实现原始数据的实时监控、姿态信息的平面和立体动态演示、历史数据记录和数据后处理等功能。　　 最后，在实际环境中对系统进行了测试，并对实际测得的数据进行分析和后处理，验证了系统的可行性。同时根据实测结果分析了卫星高度抑制角和接收机性能对测量结果的影响。