GPS接收机天线装置定向标志线及平均相位中心参数的检测

本文讨论了GPS测量的重要误差来源之一——接收机天线相位中心漂移误差,研究了表征平均相位中心的基本参数及其检测和处理方法。如果用户设备进行了这种检测,并对观测成果作了相应的修正,目前大部分商品接收机在几十公里以内的短过测量中,精度可以提高到3 mm+2 ppm·d(d为边长,单位:km),同时解决了混合机组参加GPS网观测和处理的难题。     

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。     

中、长基线检定的GPS接收机精度评定

GPS中长基线检定场精度评定,是指GPS接收机在出厂后或经过一段时间的使用后,如果接收机本身出现问题,会对测量结果产生误差。通过实例中的数据计算和误差分析,针对接收机此类误差的检校理论和方法进行论述,并提出在测绘工程中如何降低这种误差的影响。接收机的误差有钟差、天线相位中心误差等,通过对在标准基线检定场中基线测量结果分析,可以检定出接收机的钟差、天线相位质量问题。详细介绍通过中、长基线检定来评定GPS接收机精度的方法。     

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.     

载波相位平滑伪距单点定位精度分析

介绍了载波相位平滑伪距单点定位原理,分析了在用GPS接收机导航解误差因素。通过对静态和动态条件下实测数据的检测与分析,检验了观测噪声、飞行速度和高度等因素与GPS导航解精度的关系。     

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。     

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.     

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。     

GPS数据采样率对定轨误差的影响

通过对星载GPS接收机测量数据的仿真，生成了5组不同采样率的GPS接收机测量模拟数据。采用了相应的力学模型和测量模型，对GPS模拟数据进行精密定轨处理后，在不同GPS采样率情况下，得到了飞行器的GPS定轨误差结果。     

基于测量机器人的GPS天线相位中心影响检测法

在GPS高精度定位中,天线相位中心影响是制约精度的一个不可忽视的因素。介绍国外最新发展的机器人测量法,推导其原理和实施步骤,并给出数据解算中应用天线相位中心检测结果的方法和流程。本研究对提高GPS测量定位的精度,以及开展基于我国卫星导航系统的接收机相位中心的检测,都具有重要的参考意义。     

窄距相关接收机用于GPS静态定位的性能分析

本文论述利用１０通道单频诺瓦素（ＮｏｖＡｔｅｌ）ＧＰＳＣａｒｄ接收机，评估其窄距相关Ｃ／Ａ码ＧＰＳ接收机进行ＧＰＳ静态测量的性能。１９９２年１２月，在美国东部进行了ＧＰＳ静态测量，以便支持这种评估。为了分析其重现度及其同地面坐标的一致性，在历时时五天的观测中，测量了０．５－３２０公里的１２条基线。此后，利用双差法和三差法对载波相位观测值进行了后处理。为了分离大气误差和接收机本身的误差，使用了精密轨     

GPS多普勒频移测量速度模型与误差分析

利用GPS多普勒频移观测量可以获得高精度的速度测量结果。文中先给出GPS载波相位观测方程，在此基础上，详细推导了GPS多普勒频移测量载体速度的数学模型。然后在相对测量模式下，讨论各种误差对速度的影响。     

利用星载GPS观测数据确定海洋2A卫星cm级精密轨道

系统研究了基于国产星载双频GPS接收机的海洋2A(HY2A)卫星精密定轨问题,并对星载双频GPS接收机天线相位中心进行了校正.结果显示,HY2A卫星径向定轨精度可达1～2 cm,天线相位中心标定精度为mm级.相关成果可应用于我国后续所有搭载双频GPS接收机的对地观测卫星计划.     

考虑随机模型精化的精密GPS动态定位新方法

GPS动态定位要求建立函数模型和随机模型。函数模型描述的是观测值和待估参数之间的物理和几何关系，随机模型描述了GPS观测值的统计特征，并通过观测值的方差协方差给定了每个观测值对最后的定位结果的贡献。正确给定函数模型和随机模型对于GPS定位结果的估计和观测值的粗差探测均至关重要。由于有各种误差存在于伪距和载波相位观测值中，一般GPS动态定位模型均采用双差观测值来构建函数模型。有时候，仔细地使用单差观测值，较之双差观测值有更多的优点，给出了选用单差观测值的理由。但是单差观测值给函数模型带来了接收机钟差，如果直接使用单差观测方程，设计矩阵是奇异的。为了解决这个问题，将伪距观测值中接收机钟差项和接收机延迟项合并为一个新的未知参数。至于载波相位观测值，首先选定一个参考卫星，然后在观测方程的右端同时增加一正一负的参考卫星单差整周模糊度，将正项与接收机钟差项和接收机延迟项合并为一个新的未知参数，将负项和原观测方程中的单差整周模糊度项合并为双差整周模糊度，而参考卫星观测方程的模糊度项则为零，这样无须组建双差观测值，软件实现较容易，也可以直接使用LAMBDA法求整周模糊度，最终也解决了观测方程奇异的问题。准确理解观测值的统计特征是建立GPS随机模型的基础，长期以来GPS商业软件均采用简化模型。关于GPS随机模型的研究远没有函数模型那样受到广泛关注，静态GPS定位可以采用方差协方差分量估计等严密的方法，而动态定位无法承担方差协方差分量估计的计算负担。GPS观测值的信噪比(SNR)是GPS接收机观测过程中的副产品，影响SNR值的因素，如大气层、多路径、接收机内部电路等，也正好是GPS观测值的误差源，因此GPS观测值的方差与SNR存在一定的对应关系。利用这个对应关系来精化GPS随机模型。为了验证本文采用的函数模型的正确性和随机模型的有效性，我们对1999年的一次实测数据(包括零基线和短基线)进行了试算。与零基线的真值和GPSurvey 2．35处理的短基线静态结果比较，表明使用的函数模型是正确的。简化随机模型和精化随机模型处理的结果比较说明精化模型提高了基线处理的精度，同时说明了研究GPS随机模型精化的必要性。     

GPS接收机测量误差结果不确定度评定

合理评定GPS接收机测量误差的不确定度是衡量GPS接收机性能的重要环节。本文论述了GPS接收机测量误差结果不确定度评定方法,对GPS静态测距和GPS天线相位中心偏差检定结果不确定度评定方法进行研究．并结合实际检定过程的测量数据加以验证。     

GPS信号跟踪的多径影响分析与仿真

多径信号是GPS定位的主要误差源之一。码和载波跟踪环是GPS接收机的重要组成部分，它们直接决定了接收机的性能，因此当前多径消除技术研究的核心即是从跟踪环内部着手研究。本文仔细分析了GPS接收机信号跟踪环以及多径信号对跟踪精度的影响，对伪距码与载波相位多径误差进行了比较，并且通过仿真结果和图表阐明了码和载波相位多径误差之间的协同关系。     

中等距离GPS相位平滑伪距差分动态定位精度的测定

GPS相位平滑伪距差分动态定位可用于精度要求较高的水深测量、勘界测量以及土地调查测量等场合。在应用前需对其所能达到的定位精度进行认真的测定,着重对事后相位平滑伪距差分模式下的单频GPS接收机定位精度进行测定,测定结果表明30 km之内单频GPS接收机事后相位平滑伪距差分动态定位点位中误差小于0.8 m。此研究成果已应用于国土资源调查中。     

Ashtech扼流圈天线相位中心稳定性的检验

接收机天线相位偏差是GPS定位中一项重要的误差源，其影响值可达数毫米至数厘米，为了解接收机天线性能及稳定性等方面的情况，在出测前后一般对相位中心的稳定性进行检验。目前已采用两种方法对Ashtech扼流圈天线相位中心稳定性进行了测试，证明了AshtechZ-12型接收机天线满足限差要求及试验方法的可行性，本文将就此作具体介绍。