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1 2014 年 8 月 第4 期 Aug 2014 No 4 城 市 勘 测 Urban Geotechnical Investigation Surveying 文章编号 1672 8262 2014 04 91 04 中图分类号 P228 文献标识码 B GNSS 接 收 机 天 线 相 位 中 心 改 正 的 影 响 分 析 1倡 2 3 2 张碧波 李江卫 熊佑祥 孙伟 1畅天门市勘察测绘研究院 湖北 天门 431700 2畅武汉市测绘研究院 湖北 武汉 430022 3畅武汉市汉南区勘察测量队 湖北 武汉 430090 摘 要 GNSS 天线相位中心改正包括天线相位中心偏差 PCO 和天线相位中心漂移改正 PCV PCV 随接收的卫 星的高度角 方位角等而变化 在测量作业中 为将接收机天线的瞬时相位中心与实际测量应用联系起来 通常需要 知道天线瞬时相位中心与天线量测参考点 ARP 之间的关系 并采用特定的模型进行 PCV 改正 本文介绍了 GNSS 接收机天线相位中心改正的相关模型与方法 结合具体算例分析了其对静态和实时数据的影响 关键词 GNSS 天线 相位中心偏差 相位中心漂移 天线参考点 1 引 的影响 言 2 6 7 GNSS 天线相位中心改正方法包括相对 GNSS 观测是通过伪距及载波相位计算的卫星天 相位中心改正 只考虑接收机天线 和绝对相位中心 精密星历和 GNSS 广播星历所给出的卫星在轨位置信 在 GNSS 测量中 能够直接得到的是地面标石到 线相位中心至接收机天线相位中心之间的距离 IGS 改正 同时考虑卫星天线和接收机天线 息均是基于卫星的质心 而卫星质心与卫星天线相位 天线参考点或者天线盘面上某些可量测到的几何点之 中心存在一定的偏差 两者并不重合 另外 随着卫星 的位置和高度角的改变 GNSS 接收机天线相位中心与 平均相位中心之间的偏差也将发生变化 因而在测量 数据处理中 存在接收机天线的平均相位中心与瞬时 真实载波相位中心不一致而产生的接收机天线载波相 间的垂高或斜高 因此 在 GNSS 数据处理时 首先需 要将这个高度改化为瞬时相位中心与地面标石间的距 离 地面标石到瞬时相位中心的高度改化 H 分为三 5 部分 如图 1 所示 位中心偏差 根据相关研究 这种偏差可以达到 1 cm 2 cm 1 3 7 因此 对于精密测量而言 卫星相位中 心改正与接收机天线相位中心改正均是必须考虑的因 素之一 本文主要针对 GNSS 天线相位中心改正方法 及其影响进行讨论 2 GNSS 接收机天线相位中心改正 GNSS 天线相位中心改正包括 天线相位中心偏差 PCO Phase Center Offset 和天线相位中心漂移改正 PCV Phase Center Variation PCO 指的是天线平均 图1 天线高组成示意图 相位 中 心 与 天 线 参 考 点 ARP Antenna Reference H h 1 h 2 h 3 与瞬时相位中心之间的变化 该变化量随着卫星的高 式中 h1 表示地面标石到天线参考点 ARP 之间的高 Point 之间的偏差 而 PCV 指的是天线平均相位中心 度角 可视卫星的空间结构以及天线方位等而变化 对于高精度的 GNSS 数据处理 不仅要考虑天线相位 中心偏差 PCO 天线相位中心变化 PCV 而且还要考 虑 GPS 接收机天线整流罩 Radomes 对天线相位中心 倡 1 度 即外业实际量测的天线垂高 当外业量测为天线斜高 时 可依据天线直径 天线参考点 ARP 至天线平均相位中 心的垂直方向偏差等参数按勾股定理计算得到 h2 表示 天线参考点 ARP 到平均相位中心的偏移 即天线相位中 收稿日期 2014 04 22 作者简介 张碧波 1973 男 注册测绘师 工程师 主要从事测绘新技术应用及测绘管理工作 基金项目 精密工程与工业测量国家测绘局重点实验室开放基金 PF2011 6

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5 易迪拓培训 专注于微波 射频 天线设计人才的培养网址 : 如何学习天线设计 天线设计理论晦涩高深, 让许多工程师望而却步, 然而实际工程或实际工作中在设计天线时却很少用到这些高深晦涩的理论 实际上, 我们只需要懂得最基本的天线和射频基础知识, 借助于 HFSS CST 软件或者测试仪器就可以设计出工作性能良好的各类天线 易迪拓培训 ( 专注于微波射频和天线设计人才的培养, 推出了一系列天线设计培训视频课程 我们的视频培训课程, 化繁为简, 直观易学, 可以帮助您快速学习掌握天线设计的真谛, 让天线设计不再难 HFSS 天线设计培训课程套装套装包含 6 门视频课程和 1 本图书, 课程从基础讲起, 内容由浅入深, 理论介绍和实际操作讲解相结合, 全面系统的讲解了 HFSS 天线设计的全过程 是国内最全面 最专业的 HFSS 天线设计课程, 可以帮助你快速学习掌握如何使用 HFSS 软件进行天线设计, 让天线设计不再难 课程网址 : CST 天线设计视频培训课程套装套装包含 5 门视频培训课程, 由经验丰富的专家授课, 旨在帮助您从零开始, 全面系统地学习掌握 CST 微波工作室的功能应用和使用 CST 微波工作室进行天线设计实际过程和具体操作 视频课程, 边操作边讲解, 直观易学 ; 购买套装同时赠送 3 个月在线答疑, 帮您解答学习中遇到的问题, 让您学习无忧 详情浏览 : MHz NFC/RFID 线圈天线设计培训课程套装套装包含 4 门视频培训课程, 培训将 13.56MHz 线圈天线设计原理和仿真设计实践相结合, 全面系统地讲解了 13.56MHz 线圈天线的工作原理 设计方法 设计考量以及使用 HFSS 和 CST 仿真分析线圈天线的具体操作, 同时还介绍了 13.56MHz 线圈天线匹配电路的设计和调试 通过该套课程的学习, 可以帮助您快速学习掌握 13.56MHz 线圈天线及其匹配电路的原理 设计和调试 详情浏览 :

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