在移动通信领域中,通信基站天线工程参数是网络优化与维护的重要依据,直接影响网络信号覆盖范围、通信网络质量和用户感知。然而,传统天线姿态测量终端在设备成本与测量精度方面存在很多弊端。随着多天线GPS组合测姿技术的逐渐成熟,如何广泛应用于科技、军事、通信等各个领域成为研究热点。论文对惯性测量辅助双天线GPS组合测姿技术进行深入研究,主要包括以下内容:1.分析了惯性系统和GPS系统的测量原理及常见误差,并介绍了组合测姿技术中常见的参考坐标系及相互转化关系,对双差载波相位方程求解姿态角的过程进行详细推理。研究了求解整周模糊度的LAMBDA算法与AFM算法。在此基础上提出了一种基于惯性测量姿态角辅助AFM算法解算整周模糊度的方法,并通过组合滤波的方式对输出姿态角进行误差修正,提高整周模糊度解算速率和姿态角数据输出的稳定性。2.在理论建模的基础上,提出一种组合测姿系统的设计方案,详细叙述了组合测姿系统的硬件模块与软件设计。数据接收模块主要包括GPS模块与惯性测量模块,GPS模块选用Novteal公司的GPS-OEM接收板,惯性测量模块选用MPU6050板卡,分别对各个模块的原始数据及输出格式进行分析,并对未知参数进行相应的解算。软件设计模块给出了各功能模块详细设计流程图,并在最后对系统数据定义了输出数据通信协议。3.本文最后对组合测姿系统进行了精准度与可行性分析。采用市场上较为专业的两款基站天线测试仪表与组合测姿系统进行对比验证,在环境较理想的情况下,对不同设备的测量结果进行数据统计。经过大量的重复性试验表明,组合测姿系统在静态试验中测试数据比传统设备稳定,误差范围缩小。为了组合测姿系统的集成与产品化,配置不同的基线长度,分析不同基线长度对测姿系统的影响。论文采用组合测姿理论对通信基站天线的姿态角进行研究,提出软硬件设计方案并实现产品化,为通信基站天线姿态测试技术的发展提供了参考。