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。     

GPS扼流圈天线相位中心修正效果的实验分析

针对高精度GPS测量中天线相位中心的修正效果问题,该文对GPS扼流圈天线相位中心修正在不同长度基线解算中的影响进行了实验分析。根据不同类型天线间的高程测量受相位中心修正影响较为显著的实验结果,提出利用超短基线水准比对法对相位中心改正模型的修正效果进行评价,开展了相关理论分析,并利用该方法对两种相位中心改正模型的修正效果进行了实验研究。实验结果表明,超短基线水准比对法可以作为天线相位中心校准工作中检验校准结果的新手段。     

天线相位中心改正模型对南极GPS基线解算的影响

针对南极地区全球定位系统(GPS)数据解算结果精度较差的问题,该文通过选取合适的解算策略来得到高精度的解算结果。采用GAMIT软件对我国南极地区的长城站、中山站及周边的11个IGS站进行数据处理,对比分析了不使用天线相位中心改正模型以及相对和绝对天线相位中心改正模型对基线解算的影响。结果表明,在南极地区进行高精度GPS数据处理时应考虑天线相位中心的影响,绝对相位中心改正模型比相对相位中心改正模型得到的结果更为精确。     

天线相位中心改正模型对基线解算的影响

利用天线相位中心改正模型并结合GAMIT软件对GPS观测数据进行了处理,分析对比了采用天线相位中心变化的相对改正模型和绝对改正模型对GPS基线解算产生的不同影响,结果显示,使用绝对相位中心改正模型得到的基线解算更为精确,解算结果还表明,若不对天线相位中心变化进行改正,会对解算结果造成数厘米的差异,所以在高精度工程数据处理时应当采用天线相位中心改正。     

星载GPS观测数据预处理模型研究

星载GPS不同于地基GPS。为了进行基于星载GPS的低轨卫星精密定轨和地球重力场模型解算,本文研究了星载GPS观测数据的钟差改正、整周模糊度解算、周跳探测、卫星跟踪点改正、GPS天线相位中心偏移和改正等的模型,给出了对应的处理公式和处理过程。     

天线相位中心改正对GPS精密单点定位的影响

GPS卫星与接收机由于自身特性以及机械加工等原因,导致其质量中心与相位中心不重合而产生相位中心误差,进而对GPS精密单点定位产生一定影响。介绍GPS天线相位中心偏移(PCO)、变化(PCV)的原理,并分析PCO、PCV,以及不同模型改正对GPS精密单点定位的影响。结果表明,在GPS精密单点定位中,天线相位中心改正不容忽略:在平面方向上,天线相位中心改正对定位影响较小,仅为毫米级;在高程方向上,天线相位中心改正对定位影响较大,可达厘米级;与相对中心改正模型相比,绝对相位中心改正模型精度更高。     

GPS天线相位中心误差的检测与改正

GPS天线相位中心误差是影响GPS测量精度的一项重要误差源。因此,在进行高精度的GPS定位测量时,必须进行天线定向,并对天线相位中心进行必要的模型改正。介绍了采用规范中常规相对定位检测法,检测出天线相位中心偏差的水平分量与垂直分量,并分析了该方法存在的不足。针对该方法的不足,提出了一种改进的新检测方法。实例表明,新方法可以快速简便地检测出天线相位中心偏差的水平分量,并具有较高的精度和可靠性,适合野外对GPS天线的检测。     

改进的最小二乘模型在GPS天线相位中心检测中的应用

本文介绍了研究天线相位中心变化的一般方法即最小二乘法,并在此基础上研究提出了一种新的最小二乘法的改正模型,最后通过野外超短基线实验对两种GPS的天线相位中心偏差进行了研究,并用改进模型进行了验证,得到了准确的检测效果。通过对最小二乘法的改进,在一定的观测时段下,对三种组合分别进行独立基线结算,并且在解算时用双差观测值进行计算,其计算结果精度相对较高。     

海潮改正模型对GPS基线的影响

利用GAMIT软件解算了2011年前200天国内9个IGS站的数据,解算时考虑采用未加入和分别加入4种不同的海潮改正模型等情况,对4种不同海潮改正模型在基线分量上的影响进行了比较,说明了不同模型对GPS基线的影响差异较小;并对含沿海地区GPS测站和只含内陆地区GPS测站的基线进行了分析,结果表明含沿海地区GPS测站的基线比只含内陆地区GPS测站的基线受海潮改正模型的影响大;最后重点采用功率谱分析了海潮改正对GPS基线分量影响的周期,得到其3个方向的变化周期。     

绝对天线相位改正模型对GPS精密数据处理的影响

介绍了GPS相对天线相位改正模型和绝对天线相位改正模型,通过不同尺度、仪器、卫星截止高度角的GPS网数据处理,分析了绝对天线相位改正对高精度GPS数据处理的影响。     

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。     

GPS天线相位中心偏差的数学模型

叙述了天线相位中心的检测方法．改进了GPS天线相位中心偏差的数学模型．在不考虑天线相位中心随卫星高度、方位角变化时该模型可以准确地计算出天线相位中心水平偏差大小与方向和垂直偏差的大小,从而提高了天线相位中心偏差的确定精度。实例表明,本文所提出的方法可以较准确地判断出天线相位中心水平偏差的大小与方向。     

双频GPS天线相位中心稳定性研究

天线相位中心是GPS接收机测量时的参考点.相位中心并不是固定的,它会随不同的信号入射方向发生移动,移动幅度达几个毫米甚至几厘米.相位中心的变化直接影响GPS伪距和载波相位观测量的测量.为了更好地满足一些高精度测量的需要,相位中心的变化量在解算时必须考虑进去.本文对相位中心定义进行了解释,对GPS相位中心及其稳定性进行了分析,并对GPS天线相位中心的测量方法进行了阐述.对自主研制的双频GPS天线相位中心进行了测定,得出相位中心随俯仰角变化的曲线.     

天线相位中心偏移和变化对高精度GPS数据处理的影响

介绍了GPS天线相位中心偏移、变化的校准方法和GPS天线相位中心改化的原理，并通过GAMIT软件描述了改化算法。计算了天线相位中心变化对GPS定位结果的影响，给出了高精度GPS数据处理中关于天线相位中心改化的方法和建议。     

GPS Antenna Calibration at the National Geodetic Survey

The precise point whose position is being measured when a GPS baseline is determined is generally assumed to be the phase center of the GPS antenna. However, the phase center of a GPS antenna is neither a physical point nor a stable point. For any given GPS antenna, the phase center will change with the changing direction of the signal from a satellite. Ideally, most of this phase center variation depends on satellite elevation. Azimuthal effects are only introduced by the local environment around each individual antenna site. These phase center variations affect the antenna offsets that are needed to connect GPS measurements to physical monuments. Ignoring these phase center variations can lead to serious (up to 10 cm) vertical errors. This article will describe the procedure by which the National Geodetic Survey is calibrating GPS antennas and how this information may be obtained and used to avoid problems from these antenna variations. ? 1999 John Wiley & Sons, Inc.     

GPS接收机检定原理与方法

根据多年GPS接收机检验工作实践经验,详细论述了GPS接收机天线相位中心一致性检测方法、原理和具体步骤,并对测地型GPS静态测量和RTK测量精度检测和计算方法、导航型GPS接收机的定位误差检测和计算方法作了阐述。     

GPS接收机天线相位中心偏差的三维检定研究

根据GPS接收机天线相位中心的几何关系，在超短基线相对定位法的基础上，利用旋转天线，结合精密水准测量，给出了一种天线相位中心偏差三雏检验的方法。实例表明，该方法具有较高的精度和可靠性，适合于在野外对GPS接收机天线相位中心偏差进行实际检定。