多种GPS天线类型联合观测数据处理方法研究

GPS接收机及天线的生产厂商众多,且没有明确观测时天线高的量测方法。在研究Leica和Trimble主流接收机及天线的基础上,统一了天线高的正确获取方法,分析在LGO、TBC等后处理软件中如何自定义相应的天线类型及正确输入天线高,并在某GPS基线检定场进行实测验证,为多种GPS天线类型联合观测及数据处理提供理论依据,具有较高的实用价值。     

GLONASS信号对GNSS接收机天线相位中心偏差的影响分析

GNSS接收机天线相位中心偏差是仪器的一项重要指标,在日常检测、校准过程中往往会遇到相位中心误差超限情况,究竟是仪器本身问题还是测量数据问题？现主要分析GLONASS信号在GNSS接收机天线相位中心检测、校准过程中,由于数据的稳定性对检测、校准结果带来的误差和影响.     

一种简易的GNSS接收机自检方法

针对GNSS接收机检定费用较高、检定机构数量少且检定周期长的问题,该文提出了一种简易快速的GNSS接收机检定方法。该方法根据GNSS接收机天线相位中心的几何关系,通过自设简易检定场,利用相对定位法及超短基线法分别检测接收机天线的相位中心偏差和内部噪声水平,并编写了相应的计算程序对检测数据进行快速的处理。4次独立实验结果表明:该文实验方案具有较高的精度和可靠性,适用于快速对GNSS接收机天线相位中心偏差和内部噪声水平进行自检。     

GNSS测量型接收机检定规程中天线相位中心偏差检测门限设置的探讨

天线相位中心是指微波天线的电气中心,其设计中心与天线几何中心不一致。天线相位中心最大平均偏差可达数厘米,为此,需对GNSS测量型接收机天线相位中心偏差进行标定。目前国内GNSS测量型接收机的检定规程中,天线相位中心采用室外天线旋转法进行标定,并以GNSS测量型接收机标称精度中所谓的“固定标准差”作为阈值进行判定。笔者认为GNSS测量型接收机标称精度中的固定标准差与星历类型、数据处理软件、观测时间长度、天线相位中心偏差等因素相关,不能作为天线相位中心偏差的检测门限;天线相位中心偏差有独立的指标要求,也有独立的精确检测方法,因此建议按照天线相位中心偏差的指标要求作为检测门限。     

GNSS接收机天线相位中心变化相对检测方法

在精密定位中,GNSS接收机天线相位中心变化是必须进行改正的影响因素。目前成熟的微波暗室法和自动机器人法,对于一般用户而言,不具备相关实验条件,而野外相对法相对简单、易操作。为此,本文利用相对检测法,对GNSS接收机天线相位中心变化进行检测。实例表明,此方法可获得精度优于±3 mm的检测结果,因此可利用此方法对其他类型天线PCV值进行检测,也可借鉴此方法对北斗接收机天线相位中心变化进行检测。同时论文分析了影响检测精度,提出了有益改进建议。      

GNSS天线阵列接收机数据采集与解码的实现及应用

首先介绍了能进行静态与实时动态数据采集的GNSS天线阵列接收机(最多可连接8个天线)的研制过程,该接收机通过GNSS OEM板与天线阵列共享设备的集成,大大降低了监测成本。基于研制的GNSS天线阵列接收机,详细讨论了观测数据的解码方法。采用美国天宝公司的BD970 OEM模块,在详细分析二进制消息格式的基础上,研制了数据采集与解码软件,并通过实际应用,证明了该系统可用于大坝、滑坡等的变形监测中,具有广泛的应用前景。     

美伊冲突中的GPS信号增强分析

对2019年6月美伊冲突事件中的GPS功率增强进行了分析,具体从接收机类型、天线类型以及卫星型号三部分对GPS P(Y)码的功率增强进行了分析,分析表明,采用不同类型接收机的测站,其功率增强值明显不同,而采用不同类型天线的测站,其功率增强值相差不大;此外,在接收机或天线类型相同情况下,同组并址站的相同类型的卫星功率增强值对比结果呈一致性.      

GNSS测量中天线相位中心偏差的影响及处理方法

通过GNSS天线相位中心偏差差值实验,对不同天线类型、不同机构的天线相位中心偏差进行组合,通过对数据比较分析,采用统一机构的天线相位中心偏差参数可有效降低天线相位中心偏差对GNSS点位精度的影响.     

GPS天线相位中心改正方法研究

由于天线本身的特性及机械加工等原因,GPS卫星和接收机天线相位中心与其几何中心不重合,从而产生相位中心偏差。某些类型的天线该偏差甚至可达数cm,直接影响高精度GPS测量的精确可靠性[1]。讨论了GAMIT软件在高精度GPS数据处理中进行天线相位中心改正的原理、方法和策略,结合美国IGS观测站及南加州区域站观测数据,对改正方法及策略进行了实验对比与分析。结果表明:对接收机天线相位中心和卫星天线相位中心采用模型改正,而卫星天线相位中心偏移不改正,所得到的基线解算结果较好[2];地面接收机天线方位角的变化对U方向的基线解算结果有较大影响,在高精度GPS测量中,必须进行天线方位角的变化改正。     

低成本GNSS模块RTK性能比较分析

针对低成本GNSS模块及天线类型直接影响RTK性能的问题,该文选取了具有代表性的3种GNSS定位模块华大HD9310、UBLOX NEO-M8T、UBLOX ZED-F9P,以及测地型天线U35和螺旋天线BT-3070两种不同类型的天线。采集GNSS天线和模块不同组合的原始观测数据,深入分析了不同组合的原始GNSS数据的信噪比、模糊度解算初始化时间、伪距与载波相位的双差残差以及定位精度。结果表明:U35天线性能优于BT-3070天线;ZED-F9P模块性能优于NEO-M8T模块和HD9310模块。实验结果可为无人设备、工程测量等领域选取合适的RTK组合提供参考。     

LGO解算南方静态数据的天线高改正研究

智慧城市建设需要城市基础点位的准确坐标,往往采用与当地的连续运行参考站系统(CORS)联测方式进行静态解算.?通常采用徕卡LGO数据处理软件进行静态解算,而LGO软件有时无法识别南方测绘公司生产的全球卫星导航系统(GNSS)接收机的天线类型,使用LGO解算该设备获得的静态观测数据时会遇到天线未定义的情况,从而导致天线高...     

顾及天线相位中心改正基线解算技术的应用研究

通过对顾及天线相位中心改正的基线解算技术的研究,开发了GNSS系统接收机天线相位中心改正软件,并应用于高精度GPS施工控制测量中,提高了基线解算精度。     

低成本高精度定位技术研究进展

智能手机等低成本接收机的飞速发展，使得连续性、完好性、高精度成为其新的定位需求。GNSS接收机的高精度定位在智能交通、增强现实、变形监测、精密农业等众多领域都有重要应用；而在低成本GNSS接收机中，厘米级定位技术却没有得到广泛的应用。实现低成本终端的高精度定位受其接收机信号处理能力，以及由天线性能引起的相位中心误差、多径误差等问题的制约。通过天线运动方式实现定位精度的提高也为定位成本降低带来了新的契机。本文重点研究了如何实现高精度定位技术在低成本接收机中的应用，总结现有的高精度定位技术，对低成本接收机所面临的问题进行分析，展开低价高精度定位解决方案的讨论；最后，基于现有的国内外研究成果展望未来低成本高精度定位的研究趋势。     

Trimble R8 Ⅱ与NetR5接收机天线多路径效应对比分析

TrimbleR8 II和NETR5是常见的两型GNSS接收机,前者采用精密内置天线,后者一般配置扼流圈或抑制板天线,两种天线对多路径效应的抵消程度不同。本文在探讨天线多路径效应计算和分析方法的基础上,对两种接收机抗多路径效应的能力进行计算和比较。结果发现一体机的多路径影响比扼流圈天线要大约14%左右,在长距离、高精度的大地控制测量应用中必须充分考虑这一影响。本文叙述的方法也适用于对其他天线进行分析。     

接收机天线相位中心改正对IGS/IGMAS站的影响

针对天线相位中心改正影响GPS数据解算以及处理软件不能识别接收机天线类型的问题,该文提出了利用近似型号的天线进行数据处理的方法。首先利用IGS站精确确定天线相位中心改正对数据解算造成的影响,再利用IGMAS站验证方法的可靠性。该文选取部分IGS、IGMAS站的数据,利用GAMIT软件进行试验并分析。结果表明,当不使用天线相位改正模型时,增大了单天基线解的NRM_S值,并增加15.5%的基线误差,对精密定位能带来平均2cm的影响;当将处理软件不识别的天线换成近似能识别的天线时,基线解效果要比不使用天线改正效果好,水平和垂向的定位精度均在3.9mm左右,比使用原装能识别天线的定位精度稍差。该方法既保证了精度,也较为简单快捷。     

GPS天线相位中心校正对低轨卫星精密定轨的影响研究

执行各种低轨卫星任务的官方在公布定轨结果的同时并没有公布星载接收机的天线相位中心校正(PCV)信息,而PCV误差是星载GNSS精密定轨必须考虑的主要误差源之一。以GRACE卫星任务为例研究PCV误差对低轨卫星精密定轨的影响,利用GPS观测数据直接估计与相位误差有关的天线相位偏差(PCO)和PCV参数,然后利用K波段测距系统和卫星激光测距仪数据进行定轨评定。     

天线相位中心偏差对于GPS高程影响问题分析

GPS接收机天线相位中心与其几何中心不重合性构成了GPS接收机天线相位中心误差,如何减少相位中心偏移是天线设计和GPS数据处理中的重要问题。本文在分析GPS接收机天线相位中心在垂直方向上偏差的检测原理的基础上,讨论GPS天线相位中心垂直分量偏差对GPS高程精度的影响,应用实例得出一些有益的结论。     

天线指北偏差±5° 对坐标框架的影响

在顾及磁偏角的修正后,规范要求GPS天线观测指北标志偏差不超过±5°,在分析与接收机有关的误差后,按同一测站,不同品牌的天线偏差在规范内的10°时计算指北误差,结果表明对于国家基准基础设施的GNSS站定位结果是不容忽视的。     

T BC 软件在数据处理中的应用

针对TBC软件在GNSS数据处理方面的应用问题,以及对TBC数据处理精度与可靠性分析的需要,利用TBC进行GNSS数据导入、质量检核和成果分析等方面,通过与传统的GNSS工程控制网数据处理软件——TGO进行基线解算、质量检核和网平差等方面的比较,取得在数据处理精度和质量检核方面的差异。文中给出利用该软件进行工程控制网数据处理有效实用的作业方法,并认为TBC软件完全满足GNSS工程控制网数据处理的精度与可靠性要求。     

低轨卫星星载GNSS反射事件模拟分析

基于低轨（low earth orbit,LEO）卫星星载GNSS反射事件的数学判据,分别用BDS、GPS、Galileo、GLONASS和4系统耦合GNSS星座模拟信号源,仿真分析了LEO卫星轨道高度、轨道倾角、下视天线视场角等参量对反射事件数量和时空分布的影响;进而研究了用上述4大GNSS系统进行GNSS反射信号遥感技术（GNSS reflectometry,GNSS-R）探测对接收机通道数量的需求。统计结果表明:LEO卫星轨道越高,天线视场越大,反射事件越多,镜面反射点分布越稠密;轨道倾角越小,反射事件镜面点越趋于赤道地区分布;GNSS-R接收机所需通道数随LEO卫星轨道高度和下视天线视场范围增大而增加;而LEO卫星轨道倾角变化对通道数需求影响不明显。研究结果对GNSS-R低轨卫星系统设计具有一定的理论参考价值。