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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