第２ｓ卷第９期２００７年９月
仪器仪表学报
ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｌｅｎｔｉｆｉｃｈｒｓｔｍｍｅｍ
ＶＯＬ２８Ｎｏ．９
Ｓｅｐ．２００７
ＧＰＳ天线相位中心偏差对ＧＰＳ高程的影响及改正研究
高伟”，晏磊１，徐绍铨３，姜玉祥４
（１北京大学遥感与地理信息系统研究所空间信息集成与３ｓ工程应用北京市重点实验室北京１００８７１
２山东农业大学信息科学与工程学院泰安２７１０１８；
３武汉大学测绘学院武汉４３００７９：
４北京大学科技开发与产业管理办公室北京１００８７１）
摘要：本文采用室外测定ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差的差值实验，对同种类型同种型号、同种类型不同型号以及不同类型的天线组合，进行实际测定，并对观测数据进行了详尽的处理和数值分析。研究了天线相位中心垂直分量偏差影响ＧＰＳ高程精度的规律，提出并讨论了减弱或消除ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差影响的方法。实际算例表明，采用相位中心变化的模型函数改正ＧＰＳ天线相位中心的偏差值，虽然在水平方向效果不明显，但有助于垂直方向偏差分量的改善。关键词：ＧＰＳ天线；相位中心；偏差；ＧＰＳ高程中图分类号：２２８．４
文献标识码：Ａ
国家标准学科分类代码：４２０．１０１０
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｅａｎｄｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｏｆＧＰＳａｎｔｅｎｎａｐｈａｓｅｃｅｎｔｅｒ
ｄｅｖｉａｔｉｏｎ
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆＧＰＳａｎｔｅｎｎａｐｈａｓｅｃｅｎｔｅｒｖｅｒｔｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｄｅｖｉａｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｓｍ－－ｎｅｍｏｄｅｌｏｆｓａｍｅｔｙｐｅｏｆＧＰＳｒｅｃｅｉｖｅｒａｎｔｅｎｎａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｓａｍｅｔｙｐｅ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＧＰＳａｎｔｅｎｎａ；ｐｈａｓｅｃｅｎｔｅｒ；ｄｅｖｉａｔｉｏｎ；ＧＰＳｈｅｉｌｓｈｔ
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ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｈａｓｅｃｅｎｔｅｒ，ｂｕｔｉｔ
ｃａｒｌ
ｈｅｌＰｒｏｉｍｐｒｏｖｅｖｅｒｔｉｃａｌ
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
收稿日期：２００６．１０ＲｅｃｅｉｖｅｄＤａｔｅ：２００６—１０
・基金项目：中国博士后科学基金（２００６０４００３４６）、国土资源部科技基金（国地防灾［２００３］０３１７０９）、山东农业大学青年科技创新基金资助项目
万方数据
第９期
高伟等：ＧＰＳ天线相位中心偏差对ＧＰＳ高程的影响及改正研究
２０５３
１引言
在ＧＰＳ测量中，观测值都是以接收机天线的相位中心位置为准的，而天线的相位中心与其几何中心，在理论上应保持一致。可是实际上天线的相位中心随着信号输入的强度和方向不同而有所变化，即观测时相位中心的瞬时位置（一般称相位中心）与理论上的相位中心将有所不同，这种差别叫天线相位中心的位置偏差。这种偏差的影响，可达数毫米至数厘米，这将对高精度的ＧＰＳ测量产生很大影响，因此如何减少相位中心的偏移是天线设计中的一个重要问题”“。
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，包括水平偏差分量和垂直偏差分量。对于一般天线而言，其相位中心在垂直方向上的偏差远大于在水平方向上的偏差，水平偏差仅几个毫米，垂直偏差可达１６０ｍｍ左右”“。ＧＰＳ定位所测量的点位是对应于ＧＰＳ接收机天线相位中心位置的，为了求得观测站标石中心的位置，还必须根据ＧＰＳ接收机厂家所提供的天线相位中心位置（通常被认为是天线几何对称轴上的某点）和实测的天线相位中心定义点到标石中心的垂直高度（天线高）．将定位结果归算到标石中心。表１是部分ＧＰＳ接收机天线相位中心偏差分量的标称改正值（从ＩＧＳ下载的ＰＨＡＳ—ＩＧＳ文件），也就是接收机厂家提供的改正值。基线解算时，要将这些数据提供给基线解算软件（如ＧＡＭｌＴ、Ｂｅｒｎｅｓｅ等），才能获可靠的结果。
表１
天线相位中心偏差分量的标称改正值
Ｔａｂｌｅ１
ＮｏｍｉｎａｌｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｏｆａｎｔｅｎｎａｐｈａｓｅｃⅡｔｅｒ
ｄｅｖｉａｔｉｏｎ
ｃｏｍｐｏｎｅｎ协
天线娄型南北方向／ｍ东西方向／ｍ垂直方向／ｍ
万
方数据虽然在解算时加入了天线相位中心的偏差改正，但
由于种种原因，观测时天线相位中心的真正位置与厂家所提供的几何中心不一样，即观测时天线的相位中心的瞬时位置与理沦的相位中心有所不同．而且还随着时间及入射信号的强度和方向不同而变化，这就使定位结果存在着天线相位中心位置不准确的误差。ＧＰＳ接收机天线相位中心偏差及其稳定性，是影响高精度ＧＰＳ测量的一个重要因素。对于高精度的ＧＰＳ测量，无论是水平或者垂直偏差，这么大的偏差都是不可忽视的。其中ＧＰｓ接收机天线相位中心垂直分量偏差，对ＧＰＳ高程测量精度的影响是非常明显的，也是在ＧＰＳ高程分量变形监测中很容易被忽视的重要因素，必须采取一定措施予以削弱，以保证获得可靠的变形值。
２
ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差的检测
原理
目前．用于ＧＰＳ接收机天线相位中心垂直分量偏差的测定方法有２种”’７１：一是用室内微波天线测量设备测定，二是在室外测定ＧＰＳ接收机天线相位中心偏差。
２．１室内微波天线检定法
精确测定ＧＰＳ接收机天线的相位中心是通过室内微波测量设备测定的。微波测量设备包括１７８０系列可编程微波接收机、１５８１型方向图绘图仪、微波发射天线和微波暗室等４部分。室内微波天线检定法测定ＧＰＳ接收机天线相位中心偏差分量的测量精度，可以达到
１—２一。但必须有微波暗室，且设备复杂、昂贵，测定
费用高，而一般部门无此设备，不适于实际测量工作和
应用。
２．２室外测定ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差的原理
在实际测量工作中，主要采用在室外检测ＧＰＳ天线相位中心垂直分量相对偏差值，来消除天线相位中心偏差对高程的影响。
在天空视野开阔、无强电磁干扰的野外，相距几米左右距离的Ａ、Ｂ两点上，如图１所示，安置２台ＧＰＳ接收机（注意天线严格置平），进行相对定位观测。由于Ａ、Ｂ两点相距很近，卫星至两观测站电磁波传播路程上的大气状况极为相似，电离层延迟和对流层延迟所产生的误差以及其它ＧＰＳ误差源的影响也很相近，就可以通过模型改正和差分的方法而削弱，从而近似地认为在高程方向上仅存在天线相位中心误差。设Ａ点和８点的大地高分别为巩和以．并没乩和“分别为通过ＧＰＳ卫星观测和计算求出的Ａ和Ｂ点上的大地高值，安置在Ａ点和Ｂ点上的ＧＰＳ接收机天线相位中心垂直分量偏差分别设为ｈ。和ｈ．（若相位中心位于天线抑径板上方取正值，否
仪器仪表学报
第２８卷
则取负值）。则有：
ＡＨ＝巩一巩＝（以一ｈ。）一（以一ｈ。）
（１）
式中：ＡＨ为Ａ、Ｂ两点的高差，可由精密水准测量测得。
由式（１）可得：ＡＨ＝（乩一虬）一（ｈ。一ｈ。），令ＡＵ＝
（乩一以），可通过ＧＰＳ观测和计算获得；并令Ａｈ＝ｈ。一
＾。，为在Ａ和Ｂ两测站上分别安置的２台ＧＰＳ接收机天
线相位中心垂直分量偏差的差值。由此得：
Ａｈ＝Ａ盯一△Ⅳ
（２）
当其中一台ＧＰＳ接收机天线相位中心垂直分量偏差已知时（可由微波天线检定法测定），便可以计算出另
一天线相位中心垂直分量偏差。否则，只能测定２台
ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差的差值Ａｈ。
图１天线相位中心测定示意图
Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｄｉａｇｒａｍｏｆｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆ
ａｎｔｅｎｎａ
ｐｈａｓｅ
ｃｅｎｔｅｒ
３实验数据的采集和处理
３．１数据采集
在武汉大学信息学部四号教学楼楼顶上，将２台ＧＰＳ接收机天线分别安装在相距约７ｍ左右的２个观测
墩Ａ点和８点上，按照图１所示，进行室外测定，观测墩Ａ、Ｂ两点的高差ＡＨ（ＡＨ＝巩一／ｔ，），由水准仪精确测
定，其测定值ＡＨ为８８．５一，作为已知值。采用强制对
中装置进行对中，基座整平后，严格量取天线高，精确到
０１
ｒｌｌｎｌ。由于每台接收机天线的Ｌ１、止载波的相位改
正值足不同的，其改正值采用天线相位中心的标称改正值。接收机的卫星截止高度角没置为１５。，数据采样问隔
为１５ｓ。实验时．对Ｔｏｐｃｏｎ、Ｔｒｌｍｂｌｅ、Ｌｅｉｃａ三种类型、五
种型号的ＧＰＳ接收机天线，进行组合观测，观测时段及天线组合见表２。
３．２数据处理
采用ＧＰＳ精密解算软件Ｂｅｍｅｓｅ４．０版本和ＩＧＳ精密
星历，解算基线向量。对观测数据分别进行了分时段和整时段的解算，同时分别选择Ｌｌ波段和Ｌ１＋【２组合进
行处理，以便于结果的比较和分析。考虑到Ａ和口点相
距仅有７ｍ左右，观测环境和条件相同，影响ＧＰＳ观测的
各种误差因素，对观测值的影响非常相似，特别是对流层万
方数据表２观测时段及天线组台统计
Ｔａｂｌｅ２Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｏｆｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｄｕｒａｔｉｏｎｓａｎｄ
ａｎｔｅｎｎａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ
Ａ点
Ｂ点
时段长度／ｈ
Ｔｏｐｃｏｎ－ＬｅｇａｎｔＴｏｐｃｏｎ—ＬｅｇａｎｔＭＴｒｉｍｂｌｅ－ＺｅｐｈｙｒＴｆｉｍｂｌｅ－ＺｅｑｈｙｒＭ
Ｔｏｐｃｏｎ—Ｌｅｇａｎｔ
Ｔｏｐｃｏｎ—Ｒｅｇａｎｔ—Ｒ＾ＭＴｏｐｃｏｎ－Ｒｅｇａｎｔ・ＲＲＡ
Ｔｏｐｃｏｎ—Ｌｅｇａｎｔ４
Ｔｏｐｃｏｎ—Ｌｅｇｇｎｔ
Ｔｒｉｍｂｌｅ－Ｚｅｐｈｙｒ∞
Ｌｅｌｅａ．舾０２
Ｔｏｐ００ｎ—Ｌｅｇａｎｔ
，Ｔｒｉｍｂｌｅ－Ｚｅｐｈｙｒ
ｋｉｃａ．Ａ眄０２
，
延迟和电离层延迟等影响因素，通过模型改正和差分的方法，在基线解算中基本可以消除．近似地认为结果中出现的误差值，主要是由ＧＰＳ天线相位中心偏差引起的。
４相位中心偏差对高程精度的影响
实验数据处理表明。７１，ＧＰＳ天线相位中心偏差的存
在．对ＧＰＳ测量的平面位置和高程位置精度都会产生影
响。而ＧＰＳ天线牛Ｈ位巾心垂直分量偏差的差值Ａｈ，主要影响到高程分量的精度和最终的大地高值，是高精度
ＧＰＳ高程测量不能忽视的因素。观测时天线相位中心的实际位置与天线的标称位置并不完全一致，并随着时间
和信号入射角度的变化而变化，在数据处理时，虽然已经按照天线相位中心的标称值，进行了改正，但实验数据处
理和结果分析表明，无论采用Ｌｌ载波还是Ｌ１＋１２组合
处理，仍有差值存在，大小从几毫米到几厘米不等，对
ＣＰＳ高程方向的精度和准确性将产生直接影响。
对于同种类型同种型号的ＧＰＳ接收机天线组合，由
于按照相同的设计制作，并且有相同的制作工艺和材料。其相位中心垂直分量偏差的差值Ａ＾很小，都在１ｍｍ左右，甚至小于１ｒ一，可以认为是由于测量的残余误差、模型改正不完善以及计算误差等引起的．在数据处理时可
作为偶然误差，认为两台接收机天线的相位中心垂直分
量偏差相近，对毫米级的ＧＰＳ高程测量的精度影响
不大。
对于同种类型不同型号或者不同类型的ＧＰＳ接收机天线组合，由于天线的设计、构造、制造工艺等不同，相
位中心的位置偏差很大，大小从几毫米到几厘米不等．必
须减弱或消除其影响，“提高ＧＰＳ高程测量的精度。由于在地面沉降监测、陆海垂直运动、构造沉降等研究中，每年或者每期的高程形变量都很小．一般在几个毫米到
十几个毫米之间，如果忽略了ＧＰＳ天线相位中心垂直分
量偏差的差值△＾的影响，就很难得到准确的变形量，甚
第９期高伟等：ＧＰＳ天线相位中心偏差对ＧＰＳ高程的影响及改正研究
至会得出相反的变形趋势，给国民经济建设和灾害监测
预测以及重大决策，带来不利的影响，甚至是灾难性的。
５
ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差的改正
对于同种类型不同型号或者不同类型的ＧＰＳ接收
机天线，在高精度ＧＰＳ高程测量中，应该测前或者测后，精确地测定其相位中心垂直分量偏差的差值Ａｈ。在采集数据时，尽量使每个测站上使用同种类型同种型号的接收机天线，并且在每期的观测中，做到每个测站上始终使用同一台ＧＰＳ接收机天线；同时在数据处理时，也要
加以系统改正，以获得准确可靠的高程分量变形值。
因此，对于同种类型同种型号的ＧＰＳ接收机天线组
合，其相位中心垂直分量偏差的差值Ａｈ很小。对于ＧＰＳ高程测最的精度影响不大。而对于同种类型不同型号或者不同类型的ＧＰｓ接收机天线组合，其相位中心垂直分量偏差的差值Ａｈ一般很大，严重影响ＧＰＳ高程分量的精度，也很难获得准确的垂直沉降变形信息，应该在实践
中予以改正。改正的方法如下‘”：５．１室内微波天线检定法
采用室内微波天线检定法，在室内精确测定每台
ＧＰＳ接收机天线相位中心的各个偏差分量，特别要测定
垂直分量偏差的值，可以在ＧＰＳ地面沉降监测高程结果中，直接改正；也可以在基线解算前，加到相位中心文件
中去，通过对观测数据的处理进行改正。
５．２室外测定ＧＰＳ接收机天线相位中心垂直分量偏差
这种方法前面已经详细介绍，除了进行ＧＰＳ测量，
还需要利用水准仪测定两点的高差，最后得到的是ＧＰＳ接收机天线相位中心垂直分量偏差的差值，是一个相对
值，观测和计算改正时，要都始终以其中一台天线为参考天线，所有的观测和计算中相位中心偏差改正都是相对
于参考天线而言的。５．３交换天线法
采用交换天线法，也可以消除相位中心相对垂直偏
差分量的影响。这种方法只需将ＧＰＳ接收机置于天空
视野开阔的地方，随时都可测定，只要观测方法得当也可以达到很高精度。
５．４相位中心变化改正模型
上述几种改正方法是在室内或者距离很近的测站间（大约几米）上进行的，而由于ＧＰＳ信号来自不同方向的卫星，天线相位中心的位置依赖于信号的方向，使得ＧＰＳ接收机相位中心的变化更复杂。对于Ｌｌ和１２载波来
说，天线相位中心的位置与相位中心的偏差值也不相同。
万
方数据如果同时使用不同类型的天线组合进行ＧＰＳ测量，必须
顾及天线相位中心随信号入射方向变化的影响，可考虑相位中心变化的模型化改正。国内外的研究也表明，对
于１００ｋｍ范围内的ＧＰＳ基线，不论基线长度如何，使用不同类型天线，在两个端点的ＧＰＳ站的垂直分量的相对误差最大可能达到±ＩＯＣｌＴＬ，甚至同一类型的ＧＰＳ接收机
天线也可能有如此结果，而这导致基线的尺度误差最大
可能达０．０１５ｘ１０“Ｄ””１，如果基线长度为１００ｋｍ，即
使使用同种类型同种型号的接收机天线，其相位中心垂
直分量偏差的差值最大可以达到１．５一左右，对需要获
得精度很高的高程分量变形信息的地面沉降监测，也是
不能忽视的。随着基线长度的增加，测站问的气象状况、环境条件、卫星信号的入射角度等，都有很大的差异，采用室内或者近距离的室外测定的垂直分量偏差值也会发生很大变化，仅仅靠改正掉这些测定值，是不能真实反映ＧＰＳ高程分量的精度的，因此天线相位中心变化的模型
化是必要的。
可采用如下的天线相位中心变化改正模型［１１。”１：
△咖（ｄ，＝）＝Ａ咖７（ｆｉｔ，；）一Ａ咖Ｄ＋Ａｒ・ｅ
（３）
式中：在和ｚ分别为卫星的方位角和天覆距；△‰是由Ａ击（ｄ，０）＝０定义的一个固定的相位偏移量；Ａｒ是相对于天线参考点而言的平均天线相位中心偏移值，它唯一
地由：
ｏｆ‘
ｚｄｚｄｃｔ＝ｒａｉｎ（４）
＾－ＯＪｊ＝０
』△士（ｎ＃）ｓｉｎ确定，例如，可以取：一＝７５。，对于不同的天线，其参考点的位置是不同的，一般ＩＧＳ都会在相应的天线文件（ＲＩＮＥＸ格式或者ＩＧＳ标准）里发布；ｅ为天线到卫星方向的单位向量；Ａ４，’（ｄ，：）是相位中心变化的函数模型；矗母（“，：）为相位中心偏差改正值，可以加到载渡相位的
观测方程中。
使用式（３）计算天线相位中心的关键，是模型函数
Ａｑ，７（“，＝）的确定，用来描述天线相位中心相对于平均相
位中心的变化情况，可采用下面两种函数中的一个来计算‘““：
（１）随高度角（或天顶距）变化的分段线性函数，即
多边形趋近。
（２）ｎ次ｍ阶的球谐函数（ｍ一≤ｎ一）：
ｎ一＾
△咖７（Ⅱ，＝）＝
∑∑户啊（ｃｏｓ２：）（ｄ脯ｃｏｓ
ｍｏｔ＋
／１，：１“２０
ｂ。ｓｌｎｍａ）
（５）
式中：Ｐ。（ｃｏｓ２ｚ）为ｎ次ｍ阶勒让德（Ｌｅｇｅｎｄｒｅ）函数；
ｏ。、６。为球谐系数。
仪器仪表学报
第２８卷
表３组台天线相位改正误差统计（３组天线）
Ｔａｂｌｅ３Ｅｒｒｏｒｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ
ｏｆｐｈａｓｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｏｆ
ａｎｔｅｎｎａ
ｃｏｍｂｉｎ埘ｏｍ
ｆ３ｇｒｏｕｐｓｏｆａａｔｅｌｌｎａｓ）
表４组合天线相位改正误差统计（Ｔｒｍｂｌｅ・Ａｓｈｔｅｃｈ）
Ｔａｂｌｅ４Ｅｒｒｏｒ
ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｏｆｐｈａｓｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｏｆａｎｔｅｎｎａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｆＴｒｍｂｌｅ－Ａｓｈｔｅｃｈ
表５组合天线相位改正误差统计（Ｔｒｉｍｂｌｅ－Ｌｅｉｃａ）
Ｔａｂｌｅ５Ｅｒｒｏｒ
ｓｌａｆｉｓｔｉｃｓｏｆｐｈａｓｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｒｌｏｆ
ａｎｔｅｎｎａ
ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｌＴｒｉｍｂｌｅ－Ｌｅｉｃａ
表３、表４和表５分别为不同类型组合ＧＰＳ天线的相位中心改正误差统计，其中表３是３组两两组合天线，分别为：Ｔｏｐｃｏｎ—Ｌｅｇａｎｔ与Ｔｒｉｍｂｌｅ—Ｚｅｐｈｙｒ、Ｔｏｐｅｏｎ・１２９ｍｌｔ
与Ｌｅｉｅａ．ＡＴ５０２、Ｔｆｉｍｈｌｅ—Ｚｃｐｈｙｒ与Ｌｅｉｅａ—ＡＴＳ０２，观测数据采用３．１中实验测定的数据，３组中的Ｔｏｐｃｏｎ－Ｌｅｇａｍ、
Ｂｅｒｎｅｓｅ软件。
从表３、表４和表５中可以看出，天线相位中心偏差
改正．对于水平方向的影响不是很显著，但对垂直分量的精度影响很大，也是本文要关注的ＧＰＳ高程测量的精度。如果未进行相位中心改正时，如表３中的Ｔｒｌｘ－ｌｂｌｅ－
Ｚｅｐｈｙｒ与Ｌｅｉｃａ—Ａ巧０２组合的垂直方向最大中误差为
４３
Ｔｏｐｃｏｎ．Ｌｅｇ，ａｎｔ和Ｔｒｉｍｂｌｅ．Ｚｅｐｈｙｒ天线分别为各自组合中的参考天线；表４和表５巾的结果，是通过一个建在台湾
地球科学所楼顶上的ＧＰＳ天线相位中心测定网的观测
ｍｍ．表４中的ＴＲＭ９３１５－Ａｓｈ７００的垂直方向最大中误
差为３３．５ｍｍ，表５巾的ＴＲＭ９３１５一ＬＥｌ４４６３组合的垂直
数据计算而来的”。，该实验与３．１中的实验过程和方法一样，只是参与实验的天线更多，表４和表５中的天线是两种组合，分别为５台和４台天线，数据处理采用
方向的最大中误差为５５咖。采用模型函数（分段线性
函数或球谐函数）对相位中心的偏差进行改正后，无论哪
种组合，无论是Ｌｌ还是Ｌ２波段，ＧＰＳ接收机天线相位中
万
方数据
第９期
高伟等：ＧＰＳ天线相位中心偏差对ＧＰＳ高程的影响及改正研究
２０５７
心的垂直分量偏差的中误差都明显减小，即使是改正后最大的垂直分量中误差也仅为７．５ｍｍ．与改正前的
２０２
ｍ／３１相比，已经有很明显的改进。因此，采用模型改正ＧＰＳ天线相位中心的偏差值，虽然在水平方向效果不明显，但有利于垂直方向偏差分量的改善。
６结论
ＧＰＳ接收机天线相位中心的垂直分量偏差对ＧＰＳ高程分量精度的影响是很显著的，在实际的观测和数据处理中要注意消除或减弱。通过分析和研究天线相位中心垂直分量偏差影响ＧＰＳ高程精度的规律，提出并讨论了减弱或消除ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差影响的方法。实际算例表明，采用相位中心变化的模型函数改正ＧＰＳ天线相位中心的偏差值，虽然在水平方向效果不明显，但有助于垂直方向偏差分量的改善。上述几种改正方法，更多的是在室内或者室外的实验场地（基线长度仅为几米左右）进行的，与实际的ＧＰＳ观测还是有区别的。无论长短基线网的测量，参与计算的长度都远远大于实验的长度，测区各种情况差异很大，每个测站的相关性变得很弱，实验测定的改正值并不能代表在实际的ＧＰＳ测量中的垂直分量偏差值。即使采用室内微波测定法测定其绝对偏差或者在室外实测其相对偏差．或者通过计算用模型改正，都无法避免在实际测量中相位中心偏差的变化以及对高精度高程的影响．并不能保证完全改善垂直分量的精度。因此，致力于ＧＰＳ天线相位中心偏差的变化规律和模型化的研究。特别是相位中心垂直分量偏差随基线长度和环境因素等变化规律的研究．是非常必要的和有意义的。最根本的是．未来应该致力于ＧＰＳ接收机天线的设计和接收性能的改正上．从接收信号的硬件方面来改善各种类型ＧＰＳ接收机天线相位中心变化的模式，以期获得能令人满意的ＧＰＳ高程精度。
参考文献
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ｏｆ
ＧＰＳ
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ｏｆｔｈｅＧｅｘｗ｜ｅｔｉｃＳｏｃｉｔｙｏｆＪａｐａｎ，
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作者简介
高伟，男，１９６８年７月出生．分别于１９９１年和１９９７年在山东科技大学获得学士和硕士学位，２００４年于武汉大学获得博士学位．现为山东农业大学教授，主要研究方向为ＧＰＳ卫星导航与定位理沦与方法的研究、ＧＰＳ沉降与变形监测的研究与应用等。
Ｅ—ｍａｉｌ：ｇａｏｗｅｉｃｈｌｎａ＠ｙａｈｏｏ．ＣＯＩｌｌ．ｅｎ
ＧａｏＷｅｉ（１９６８一），ｍａｌｅ，ｈｅｒｅｃｅｉｖｅｄｂａｃｈｅｌｏｒｄｅｇｒｅｅｉｎ
１９９１，ｍａｓｔｅｒｄｅｇｒｅｅｉｎ１９９７
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仪器仪表学报
晏磊，男，１９５６年ｌＯ月出生，１９８１年于南京航空航天大学获得学士学位，１９８９年于海军工程大学获得硕士学位．１９９３年于清华大学获得博士学位，现为北京大学教授，主要研究方向为自动控制、电子精密仪器仪表、导航遥感、光电成像等。
Ｙａｈ
第２８卷
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１９９３．Ｎｏｗｈｅｉｓｐｒｏｆｅｓｓｏｒｉｎ
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ＵｍｖｅＢｉｔｙ．Ｈｉｓｍａｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｍｃ６０ｎｉｓａｕｔｏｍａｔｉｏｎ。ｅ．
ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓａｎｄ
ｍｅｅｈａｎｏｌｎｇｙ．ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ¨ｄ
ｓｅｎｓｉｎｇ．ｐｈｏｔｏ－ｅｌｅｃｔｒｌｃｉｔｙｉｍａｇｉｎｇ．
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GPS天线相位中心偏差对GPS高程的影响及改正研究
作者：作者单位：
高伟， 晏磊， 徐绍铨， 姜玉祥， Gao Wei， Yan Lei， Xu Shaoquan， Jiang Yuxiang高伟,Gao Wei(北京大学遥感与地理信息系统研究所空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室,北京,100871;山东农业大学信息科学与工程学院,泰安,271018)， 晏磊,Yan Lei(北京大学遥感与地理信息系统研究所空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室,北京,100871) ， 徐绍铨,Xu Shaoquan(武汉大学测绘学院,武汉,430079)， 姜玉祥,JiangYuxiang(北京大学科技开发与产业管理办公室,北京,100871)仪器仪表学报
CHINESE JOURNAL OF SCIENTIFIC INSTRUMENT2007，28(11)0次
刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
参考文献(13条)
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相似文献(10条)
1.会议论文 翟清斌. 齐维君 GPS天线相位中心变化及测试 2004
对GPS天线相位中心随卫星变化的情况及减小、消除天线相位中心误差的方法进行了介绍,并详细介绍了对两种型号GPS天线相位中心变化进行比较和测试的结果.
2.学位论文 鲁雪松 GPS仪器检校理论的研究以及基准站检校数据管理系统的开发 2003
随着科学技术和测绘事业的发展,全球定位系统(Global Positioning System)已经广泛应用于生产实践和科学研究等方面,它能在全球范围内向任意多用户提供高精度、全天候、连续实时的三维测速、三维定位和时间基准,从根本上解决了人类在地球上的导航和定位问题,满足了各种用户的需求.为了能使GPS食品高精度的导航和定位,定期的仪器检验是必需的.该文以同济大学GPS检验中心的各种接收机的检验数据为依托,对GPS接收机内部噪声、接收机天线相位中心稳定性、基线检验等方面进行了深入的研究和探讨,并且利用数据库知识和面向对象程序设计语言(Visual C++6.0)开发了一套独立的GPS基准站检校数据管理系统,该系统的人机界面设计良好,操作简便、直观,稳定性好.对该课题研究的主要目的是:(1)、深入探讨和分析GPS仪器误差产生原因及其规律性,建立各检校项目检校的方法的方法和数学模型;(2)、根据不同单位GPS仪器检校的要求,(如静态检校、PTK检校、信标机检校等)研究和开发不同的检校方法和步骤;(3)、探讨GPS仪器检校适合的观测时间;(4)编写GPS检定数据处理软件;系统完成后,经过多次实际数据的运行和测试,基本实现了检校数据根据日期、单位、仪器类型等进行查询和检索,检测数据的计算、检测结果的视图显示、报表打印、GPS观测数据及其相关信息、数据备份等功能,可供实际应用.
3.会议论文 付子傲. 包欢 GPS天线相位中心偏差的检测和消除方法 2003
本文首先介绍了GPS天线相位中心偏差的消除原理;其次,介绍了相位偏差的16种情况;再次,介绍了GPS天线相位偏差的检测方法;最后,介绍了一个检测相位偏差的实例.
4.期刊论文 杜起飞. 孙越强. 刘正廷. 陶鹏. 李长源. 余方. DU Qi-fei. Sun Yue-qiang. LIU Zheng-ting. TAO Peng. LI Chang-yuan . YU Fang 双频GPS天线相位中心稳定性研究 -全球定位系统2008,33(2)
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.
5.学位论文 陈桂珍 GPS接收机天线相位中心偏差检测技术研究 2006
GPS接收机天线相位中心偏差是GPS定位中一项重要的误差源。GPS测量基线解算提供的是基线两端天线相位中心之间的向量，然而，实际上的天线相位中心的位置并不是稳定不变的，它随接收到的GPS卫星信号方向的变化而改变，这些变化量对测量结果的影响值可达数毫米至数厘米。在高精度要求的GPS技术应用中，对天线相位中心的检测显得尤为重要，不但要考虑接收天线偏差，而且要考虑与卫星高度角和方位角有关的天线相位中心变化量。目前，GPS天线检测的方法主要有三种：利用超短基线上GPS测量数据的野外相对检测；利用机器人旋转、倾斜GPS接收机天线的野外绝对检测；以及微波暗室检测。 国内主要采用野外相对定位法进行天线相位中心的测试，而在天线自动检测方面研究得甚少。针对这种情况，本文以GPS接收机天线相位中心的测试为主要研究内容。论文的主要工作包括： (1)、比较与总结了国内外GPS天线测试方法的特点； (2)、总结了国内野外相对测定天线相位中心偏差的数据后处理方法，对平面几何法进行了补充，经过实验结果表明采用最小二乘法计算天线相位中心的偏差较好： (3)、针对国内野外相对定位法需要人工参与GPS天线检测的过程，设计和实现了GPS天线自动检测系统，并验证了系统的可行性； (4)、实现了GPS接收机与计算机之间的串口通讯，以及原始二进制数据向RINEX标准格式数据的转换； (5)、利用VB可视化编程语言，成功地编制了专门用于GPS接收天线野外自动检测的软件。
6.期刊论文 戴水财. 刘庆元. 张学庄. 王潜心 一种GPS天线相位中心偏移量的测定与计算方法 -矿山测量2005(1)
文中结合GPS接收机天线检测实例,提出了一种新的GPS天线相位中心偏移量的测定与计算方法,并从空间基线向量的角度对其进行了论证.该法不仅能测定GPS天线相位中心偏移量,还能利用测定结果对空间基线向量进行改正.经实例测试,按文中方法测得的三台GPS接收机天线相位中心偏差分别为2.9mm、4.3 mm和3.7 mm.由测试实例可知:文中的测定与计算方法简便易行,实用性强,是一种行之有效的GPS天线相位中心偏移量检测方法.
7.期刊论文 翟清斌. 齐维君 GPS天线相位中心变化及测试 -测绘科学2004,29(2)
对GPS天线相位中心随卫星变化的情况及减小和消除天线相位中心误差的方法进行了阐述,并详细介绍了对两种型号GPS天线相位中心变化进行比较和测试的结果.
8.会议论文 翟清斌. 齐维君 GPS天线相位中心变化及测试 2003
本文对GPS天线相位中心随卫星变化的情况及减小和消除天线相位中心误差的方法进行了阐述,并详细介绍了对两种型号GPS天线相位中心变化进行比较和测试的结果.
9.期刊论文 周志春. 邓向瑞. 金挺 GPS接收机天线相位中心一致性差异分析研究 -计量学报2009,30(z1)
在GPS接收机枪定过程中发现,按校准规范JJF1118-2004中所述的检定方法所测出的同一台GPS接收机天线相位中心一致性都不尽相同,有时这种差异达到3 mm以上.导致这种差异的因素有很多,包括一些随机误差,如:基座整平误差、卫星质量的影响、数据采集时间长短的影响和解算误差等.通过对检定方法的分析得知,规程所述的枪定方法对检定结果的差异有较大的影响.从理论上对GPS天线相位中心一致性差异进行了推导,并进行了试验验证.结果表明,GPS天线相位中心一致性检定结果应在一定范围内变化.
10.期刊论文 徐绍铨. 高伟. 耿涛. 林竹 GPS天线相位中心垂直方向偏差的研究 -铁道勘察2004,30(3)
介绍了在野外检测两个GPS天线相位中心在垂直方向上偏差之差的方法,通过对两种GPS接收机及天线的检测,分析了不同GPS天线相位中心在垂直方向上偏差之差的变化规律.最后,对开展高精度GPS高程测量工作提出了一些建议.
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_yqyb200711026.aspx
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第２ｓ卷第９期２００７年９月
仪器仪表学报
ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｌｅｎｔｉｆｉｃｈｒｓｔｍｍｅｍ
ＶＯＬ２８Ｎｏ．９
Ｓｅｐ．２００７
ＧＰＳ天线相位中心偏差对ＧＰＳ高程的影响及改正研究
高伟”，晏磊１，徐绍铨３，姜玉祥４
（１北京大学遥感与地理信息系统研究所空间信息集成与３ｓ工程应用北京市重点实验室北京１００８７１
２山东农业大学信息科学与工程学院泰安２７１０１８；
３武汉大学测绘学院武汉４３００７９：
４北京大学科技开发与产业管理办公室北京１００８７１）
摘要：本文采用室外测定ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差的差值实验，对同种类型同种型号、同种类型不同型号以及不同类型的天线组合，进行实际测定，并对观测数据进行了详尽的处理和数值分析。研究了天线相位中心垂直分量偏差影响ＧＰＳ高程精度的规律，提出并讨论了减弱或消除ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差影响的方法。实际算例表明，采用相位中心变化的模型函数改正ＧＰＳ天线相位中心的偏差值，虽然在水平方向效果不明显，但有助于垂直方向偏差分量的改善。关键词：ＧＰＳ天线；相位中心；偏差；ＧＰＳ高程中图分类号：２２８．４
文献标识码：Ａ
国家标准学科分类代码：４２０．１０１０
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｅａｎｄｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｏｆＧＰＳａｎｔｅｎｎａｐｈａｓｅｃｅｎｔｅｒ
ｄｅｖｉａｔｉｏｎ
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ＧＰＳｈｅｉｇｈｔ
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ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｖｅ却ｍｅｒｉｔａｎｄ
Ｉｎｄｕｓｔｒｉｄ
ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＯｆｆｉｃｅ，ＰｅｋｉｎｇＵｎｌｖｅｒｓｉｔｙ，ＢＰｉｊｉｎｇ１００８７１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆＧＰＳａｎｔｅｎｎａｐｈａｓｅｃｅｎｔｅｒｖｅｒｔｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｄｅｖｉａｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｓｍ－－ｎｅｍｏｄｅｌｏｆｓａｍｅｔｙｐｅｏｆＧＰＳｒｅｃｅｉｖｅｒａｎｔｅｎｎａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｓａｍｅｔｙｐｅ
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ｐｒｏｃｅｓｓｅｄａｎｄｎｕｍｅｆｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｍｉｌ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｒｅｇｕｌａｒｉｔｉｅｓｏｆｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＧＰＳａｎｔｅｎｎａ；ｐｈａｓｅｃｅｎｔｅｒ；ｄｅｖｉａｔｉｏｎ；ＧＰＳｈｅｉｌｓｈｔ
ｎｏ
ｏｂｖｉｏｕｓ
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ｃａｒｌ
ｈｅｌＰｒｏｉｍｐｒｏｖｅｖｅｒｔｉｃａｌ
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
收稿日期：２００６．１０ＲｅｃｅｉｖｅｄＤａｔｅ：２００６—１０
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万方数据
第９期
高伟等：ＧＰＳ天线相位中心偏差对ＧＰＳ高程的影响及改正研究
２０５３
１引言
在ＧＰＳ测量中，观测值都是以接收机天线的相位中心位置为准的，而天线的相位中心与其几何中心，在理论上应保持一致。可是实际上天线的相位中心随着信号输入的强度和方向不同而有所变化，即观测时相位中心的瞬时位置（一般称相位中心）与理论上的相位中心将有所不同，这种差别叫天线相位中心的位置偏差。这种偏差的影响，可达数毫米至数厘米，这将对高精度的ＧＰＳ测量产生很大影响，因此如何减少相位中心的偏移是天线设计中的一个重要问题”“。
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，包括水平偏差分量和垂直偏差分量。对于一般天线而言，其相位中心在垂直方向上的偏差远大于在水平方向上的偏差，水平偏差仅几个毫米，垂直偏差可达１６０ｍｍ左右”“。ＧＰＳ定位所测量的点位是对应于ＧＰＳ接收机天线相位中心位置的，为了求得观测站标石中心的位置，还必须根据ＧＰＳ接收机厂家所提供的天线相位中心位置（通常被认为是天线几何对称轴上的某点）和实测的天线相位中心定义点到标石中心的垂直高度（天线高）．将定位结果归算到标石中心。表１是部分ＧＰＳ接收机天线相位中心偏差分量的标称改正值（从ＩＧＳ下载的ＰＨＡＳ—ＩＧＳ文件），也就是接收机厂家提供的改正值。基线解算时，要将这些数据提供给基线解算软件（如ＧＡＭｌＴ、Ｂｅｒｎｅｓｅ等），才能获可靠的结果。
表１
天线相位中心偏差分量的标称改正值
Ｔａｂｌｅ１
ＮｏｍｉｎａｌｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｏｆａｎｔｅｎｎａｐｈａｓｅｃⅡｔｅｒ
ｄｅｖｉａｔｉｏｎ
ｃｏｍｐｏｎｅｎ协
天线娄型南北方向／ｍ东西方向／ｍ垂直方向／ｍ
万
方数据虽然在解算时加入了天线相位中心的偏差改正，但
由于种种原因，观测时天线相位中心的真正位置与厂家所提供的几何中心不一样，即观测时天线的相位中心的瞬时位置与理沦的相位中心有所不同．而且还随着时间及入射信号的强度和方向不同而变化，这就使定位结果存在着天线相位中心位置不准确的误差。ＧＰＳ接收机天线相位中心偏差及其稳定性，是影响高精度ＧＰＳ测量的一个重要因素。对于高精度的ＧＰＳ测量，无论是水平或者垂直偏差，这么大的偏差都是不可忽视的。其中ＧＰｓ接收机天线相位中心垂直分量偏差，对ＧＰＳ高程测量精度的影响是非常明显的，也是在ＧＰＳ高程分量变形监测中很容易被忽视的重要因素，必须采取一定措施予以削弱，以保证获得可靠的变形值。
２
ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差的检测
原理
目前．用于ＧＰＳ接收机天线相位中心垂直分量偏差的测定方法有２种”’７１：一是用室内微波天线测量设备测定，二是在室外测定ＧＰＳ接收机天线相位中心偏差。
２．１室内微波天线检定法
精确测定ＧＰＳ接收机天线的相位中心是通过室内微波测量设备测定的。微波测量设备包括１７８０系列可编程微波接收机、１５８１型方向图绘图仪、微波发射天线和微波暗室等４部分。室内微波天线检定法测定ＧＰＳ接收机天线相位中心偏差分量的测量精度，可以达到
１—２一。但必须有微波暗室，且设备复杂、昂贵，测定
费用高，而一般部门无此设备，不适于实际测量工作和
应用。
２．２室外测定ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差的原理
在实际测量工作中，主要采用在室外检测ＧＰＳ天线相位中心垂直分量相对偏差值，来消除天线相位中心偏差对高程的影响。
在天空视野开阔、无强电磁干扰的野外，相距几米左右距离的Ａ、Ｂ两点上，如图１所示，安置２台ＧＰＳ接收机（注意天线严格置平），进行相对定位观测。由于Ａ、Ｂ两点相距很近，卫星至两观测站电磁波传播路程上的大气状况极为相似，电离层延迟和对流层延迟所产生的误差以及其它ＧＰＳ误差源的影响也很相近，就可以通过模型改正和差分的方法而削弱，从而近似地认为在高程方向上仅存在天线相位中心误差。设Ａ点和８点的大地高分别为巩和以．并没乩和“分别为通过ＧＰＳ卫星观测和计算求出的Ａ和Ｂ点上的大地高值，安置在Ａ点和Ｂ点上的ＧＰＳ接收机天线相位中心垂直分量偏差分别设为ｈ。和ｈ．（若相位中心位于天线抑径板上方取正值，否
仪器仪表学报
第２８卷
则取负值）。则有：
ＡＨ＝巩一巩＝（以一ｈ。）一（以一ｈ。）
（１）
式中：ＡＨ为Ａ、Ｂ两点的高差，可由精密水准测量测得。
由式（１）可得：ＡＨ＝（乩一虬）一（ｈ。一ｈ。），令ＡＵ＝
（乩一以），可通过ＧＰＳ观测和计算获得；并令Ａｈ＝ｈ。一
＾。，为在Ａ和Ｂ两测站上分别安置的２台ＧＰＳ接收机天
线相位中心垂直分量偏差的差值。由此得：
Ａｈ＝Ａ盯一△Ⅳ
（２）
当其中一台ＧＰＳ接收机天线相位中心垂直分量偏差已知时（可由微波天线检定法测定），便可以计算出另
一天线相位中心垂直分量偏差。否则，只能测定２台
ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差的差值Ａｈ。
图１天线相位中心测定示意图
Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｄｉａｇｒａｍｏｆｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆ
ａｎｔｅｎｎａ
ｐｈａｓｅ
ｃｅｎｔｅｒ
３实验数据的采集和处理
３．１数据采集
在武汉大学信息学部四号教学楼楼顶上，将２台ＧＰＳ接收机天线分别安装在相距约７ｍ左右的２个观测
墩Ａ点和８点上，按照图１所示，进行室外测定，观测墩Ａ、Ｂ两点的高差ＡＨ（ＡＨ＝巩一／ｔ，），由水准仪精确测
定，其测定值ＡＨ为８８．５一，作为已知值。采用强制对
中装置进行对中，基座整平后，严格量取天线高，精确到
０１
ｒｌｌｎｌ。由于每台接收机天线的Ｌ１、止载波的相位改
正值足不同的，其改正值采用天线相位中心的标称改正值。接收机的卫星截止高度角没置为１５。，数据采样问隔
为１５ｓ。实验时．对Ｔｏｐｃｏｎ、Ｔｒｌｍｂｌｅ、Ｌｅｉｃａ三种类型、五
种型号的ＧＰＳ接收机天线，进行组合观测，观测时段及天线组合见表２。
３．２数据处理
采用ＧＰＳ精密解算软件Ｂｅｍｅｓｅ４．０版本和ＩＧＳ精密
星历，解算基线向量。对观测数据分别进行了分时段和整时段的解算，同时分别选择Ｌｌ波段和Ｌ１＋【２组合进
行处理，以便于结果的比较和分析。考虑到Ａ和口点相
距仅有７ｍ左右，观测环境和条件相同，影响ＧＰＳ观测的
各种误差因素，对观测值的影响非常相似，特别是对流层万
方数据表２观测时段及天线组台统计
Ｔａｂｌｅ２Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｏｆｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｄｕｒａｔｉｏｎｓａｎｄ
ａｎｔｅｎｎａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ
Ａ点
Ｂ点
时段长度／ｈ
Ｔｏｐｃｏｎ－ＬｅｇａｎｔＴｏｐｃｏｎ—ＬｅｇａｎｔＭＴｒｉｍｂｌｅ－ＺｅｐｈｙｒＴｆｉｍｂｌｅ－ＺｅｑｈｙｒＭ
Ｔｏｐｃｏｎ—Ｌｅｇａｎｔ
Ｔｏｐｃｏｎ—Ｒｅｇａｎｔ—Ｒ＾ＭＴｏｐｃｏｎ－Ｒｅｇａｎｔ・ＲＲＡ
Ｔｏｐｃｏｎ—Ｌｅｇａｎｔ４
Ｔｏｐｃｏｎ—Ｌｅｇｇｎｔ
Ｔｒｉｍｂｌｅ－Ｚｅｐｈｙｒ∞
Ｌｅｌｅａ．舾０２
Ｔｏｐ００ｎ—Ｌｅｇａｎｔ
，Ｔｒｉｍｂｌｅ－Ｚｅｐｈｙｒ
ｋｉｃａ．Ａ眄０２
，
延迟和电离层延迟等影响因素，通过模型改正和差分的方法，在基线解算中基本可以消除．近似地认为结果中出现的误差值，主要是由ＧＰＳ天线相位中心偏差引起的。
４相位中心偏差对高程精度的影响
实验数据处理表明。７１，ＧＰＳ天线相位中心偏差的存
在．对ＧＰＳ测量的平面位置和高程位置精度都会产生影
响。而ＧＰＳ天线牛Ｈ位巾心垂直分量偏差的差值Ａｈ，主要影响到高程分量的精度和最终的大地高值，是高精度
ＧＰＳ高程测量不能忽视的因素。观测时天线相位中心的实际位置与天线的标称位置并不完全一致，并随着时间
和信号入射角度的变化而变化，在数据处理时，虽然已经按照天线相位中心的标称值，进行了改正，但实验数据处
理和结果分析表明，无论采用Ｌｌ载波还是Ｌ１＋１２组合
处理，仍有差值存在，大小从几毫米到几厘米不等，对
ＣＰＳ高程方向的精度和准确性将产生直接影响。
对于同种类型同种型号的ＧＰＳ接收机天线组合，由
于按照相同的设计制作，并且有相同的制作工艺和材料。其相位中心垂直分量偏差的差值Ａ＾很小，都在１ｍｍ左右，甚至小于１ｒ一，可以认为是由于测量的残余误差、模型改正不完善以及计算误差等引起的．在数据处理时可
作为偶然误差，认为两台接收机天线的相位中心垂直分
量偏差相近，对毫米级的ＧＰＳ高程测量的精度影响
不大。
对于同种类型不同型号或者不同类型的ＧＰＳ接收机天线组合，由于天线的设计、构造、制造工艺等不同，相
位中心的位置偏差很大，大小从几毫米到几厘米不等．必
须减弱或消除其影响，“提高ＧＰＳ高程测量的精度。由于在地面沉降监测、陆海垂直运动、构造沉降等研究中，每年或者每期的高程形变量都很小．一般在几个毫米到
十几个毫米之间，如果忽略了ＧＰＳ天线相位中心垂直分
量偏差的差值△＾的影响，就很难得到准确的变形量，甚
第９期高伟等：ＧＰＳ天线相位中心偏差对ＧＰＳ高程的影响及改正研究
至会得出相反的变形趋势，给国民经济建设和灾害监测
预测以及重大决策，带来不利的影响，甚至是灾难性的。
５
ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差的改正
对于同种类型不同型号或者不同类型的ＧＰＳ接收
机天线，在高精度ＧＰＳ高程测量中，应该测前或者测后，精确地测定其相位中心垂直分量偏差的差值Ａｈ。在采集数据时，尽量使每个测站上使用同种类型同种型号的接收机天线，并且在每期的观测中，做到每个测站上始终使用同一台ＧＰＳ接收机天线；同时在数据处理时，也要
加以系统改正，以获得准确可靠的高程分量变形值。
因此，对于同种类型同种型号的ＧＰＳ接收机天线组
合，其相位中心垂直分量偏差的差值Ａｈ很小。对于ＧＰＳ高程测最的精度影响不大。而对于同种类型不同型号或者不同类型的ＧＰｓ接收机天线组合，其相位中心垂直分量偏差的差值Ａｈ一般很大，严重影响ＧＰＳ高程分量的精度，也很难获得准确的垂直沉降变形信息，应该在实践
中予以改正。改正的方法如下‘”：５．１室内微波天线检定法
采用室内微波天线检定法，在室内精确测定每台
ＧＰＳ接收机天线相位中心的各个偏差分量，特别要测定
垂直分量偏差的值，可以在ＧＰＳ地面沉降监测高程结果中，直接改正；也可以在基线解算前，加到相位中心文件
中去，通过对观测数据的处理进行改正。
５．２室外测定ＧＰＳ接收机天线相位中心垂直分量偏差
这种方法前面已经详细介绍，除了进行ＧＰＳ测量，
还需要利用水准仪测定两点的高差，最后得到的是ＧＰＳ接收机天线相位中心垂直分量偏差的差值，是一个相对
值，观测和计算改正时，要都始终以其中一台天线为参考天线，所有的观测和计算中相位中心偏差改正都是相对
于参考天线而言的。５．３交换天线法
采用交换天线法，也可以消除相位中心相对垂直偏
差分量的影响。这种方法只需将ＧＰＳ接收机置于天空
视野开阔的地方，随时都可测定，只要观测方法得当也可以达到很高精度。
５．４相位中心变化改正模型
上述几种改正方法是在室内或者距离很近的测站间（大约几米）上进行的，而由于ＧＰＳ信号来自不同方向的卫星，天线相位中心的位置依赖于信号的方向，使得ＧＰＳ接收机相位中心的变化更复杂。对于Ｌｌ和１２载波来
说，天线相位中心的位置与相位中心的偏差值也不相同。
万
方数据如果同时使用不同类型的天线组合进行ＧＰＳ测量，必须
顾及天线相位中心随信号入射方向变化的影响，可考虑相位中心变化的模型化改正。国内外的研究也表明，对
于１００ｋｍ范围内的ＧＰＳ基线，不论基线长度如何，使用不同类型天线，在两个端点的ＧＰＳ站的垂直分量的相对误差最大可能达到±ＩＯＣｌＴＬ，甚至同一类型的ＧＰＳ接收机
天线也可能有如此结果，而这导致基线的尺度误差最大
可能达０．０１５ｘ１０“Ｄ””１，如果基线长度为１００ｋｍ，即
使使用同种类型同种型号的接收机天线，其相位中心垂
直分量偏差的差值最大可以达到１．５一左右，对需要获
得精度很高的高程分量变形信息的地面沉降监测，也是
不能忽视的。随着基线长度的增加，测站问的气象状况、环境条件、卫星信号的入射角度等，都有很大的差异，采用室内或者近距离的室外测定的垂直分量偏差值也会发生很大变化，仅仅靠改正掉这些测定值，是不能真实反映ＧＰＳ高程分量的精度的，因此天线相位中心变化的模型
化是必要的。
可采用如下的天线相位中心变化改正模型［１１。”１：
△咖（ｄ，＝）＝Ａ咖７（ｆｉｔ，；）一Ａ咖Ｄ＋Ａｒ・ｅ
（３）
式中：在和ｚ分别为卫星的方位角和天覆距；△‰是由Ａ击（ｄ，０）＝０定义的一个固定的相位偏移量；Ａｒ是相对于天线参考点而言的平均天线相位中心偏移值，它唯一
地由：
ｏｆ‘
ｚｄｚｄｃｔ＝ｒａｉｎ（４）
＾－ＯＪｊ＝０
』△士（ｎ＃）ｓｉｎ确定，例如，可以取：一＝７５。，对于不同的天线，其参考点的位置是不同的，一般ＩＧＳ都会在相应的天线文件（ＲＩＮＥＸ格式或者ＩＧＳ标准）里发布；ｅ为天线到卫星方向的单位向量；Ａ４，’（ｄ，：）是相位中心变化的函数模型；矗母（“，：）为相位中心偏差改正值，可以加到载渡相位的
观测方程中。
使用式（３）计算天线相位中心的关键，是模型函数
Ａｑ，７（“，＝）的确定，用来描述天线相位中心相对于平均相
位中心的变化情况，可采用下面两种函数中的一个来计算‘““：
（１）随高度角（或天顶距）变化的分段线性函数，即
多边形趋近。
（２）ｎ次ｍ阶的球谐函数（ｍ一≤ｎ一）：
ｎ一＾
△咖７（Ⅱ，＝）＝
∑∑户啊（ｃｏｓ２：）（ｄ脯ｃｏｓ
ｍｏｔ＋
／１，：１“２０
ｂ。ｓｌｎｍａ）
（５）
式中：Ｐ。（ｃｏｓ２ｚ）为ｎ次ｍ阶勒让德（Ｌｅｇｅｎｄｒｅ）函数；
ｏ。、６。为球谐系数。
仪器仪表学报
第２８卷
表３组台天线相位改正误差统计（３组天线）
Ｔａｂｌｅ３Ｅｒｒｏｒｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ
ｏｆｐｈａｓｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｏｆ
ａｎｔｅｎｎａ
ｃｏｍｂｉｎ埘ｏｍ
ｆ３ｇｒｏｕｐｓｏｆａａｔｅｌｌｎａｓ）
表４组合天线相位改正误差统计（Ｔｒｍｂｌｅ・Ａｓｈｔｅｃｈ）
Ｔａｂｌｅ４Ｅｒｒｏｒ
ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｏｆｐｈａｓｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｏｆａｎｔｅｎｎａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｆＴｒｍｂｌｅ－Ａｓｈｔｅｃｈ
表５组合天线相位改正误差统计（Ｔｒｉｍｂｌｅ－Ｌｅｉｃａ）
Ｔａｂｌｅ５Ｅｒｒｏｒ
ｓｌａｆｉｓｔｉｃｓｏｆｐｈａｓｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｒｌｏｆ
ａｎｔｅｎｎａ
ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｌＴｒｉｍｂｌｅ－Ｌｅｉｃａ
表３、表４和表５分别为不同类型组合ＧＰＳ天线的相位中心改正误差统计，其中表３是３组两两组合天线，分别为：Ｔｏｐｃｏｎ—Ｌｅｇａｎｔ与Ｔｒｉｍｂｌｅ—Ｚｅｐｈｙｒ、Ｔｏｐｅｏｎ・１２９ｍｌｔ
与Ｌｅｉｅａ．ＡＴ５０２、Ｔｆｉｍｈｌｅ—Ｚｃｐｈｙｒ与Ｌｅｉｅａ—ＡＴＳ０２，观测数据采用３．１中实验测定的数据，３组中的Ｔｏｐｃｏｎ－Ｌｅｇａｍ、
Ｂｅｒｎｅｓｅ软件。
从表３、表４和表５中可以看出，天线相位中心偏差
改正．对于水平方向的影响不是很显著，但对垂直分量的精度影响很大，也是本文要关注的ＧＰＳ高程测量的精度。如果未进行相位中心改正时，如表３中的Ｔｒｌｘ－ｌｂｌｅ－
Ｚｅｐｈｙｒ与Ｌｅｉｃａ—Ａ巧０２组合的垂直方向最大中误差为
４３
Ｔｏｐｃｏｎ．Ｌｅｇ，ａｎｔ和Ｔｒｉｍｂｌｅ．Ｚｅｐｈｙｒ天线分别为各自组合中的参考天线；表４和表５巾的结果，是通过一个建在台湾
地球科学所楼顶上的ＧＰＳ天线相位中心测定网的观测
ｍｍ．表４中的ＴＲＭ９３１５－Ａｓｈ７００的垂直方向最大中误
差为３３．５ｍｍ，表５巾的ＴＲＭ９３１５一ＬＥｌ４４６３组合的垂直
数据计算而来的”。，该实验与３．１中的实验过程和方法一样，只是参与实验的天线更多，表４和表５中的天线是两种组合，分别为５台和４台天线，数据处理采用
方向的最大中误差为５５咖。采用模型函数（分段线性
函数或球谐函数）对相位中心的偏差进行改正后，无论哪
种组合，无论是Ｌｌ还是Ｌ２波段，ＧＰＳ接收机天线相位中
万
方数据
第９期
高伟等：ＧＰＳ天线相位中心偏差对ＧＰＳ高程的影响及改正研究
２０５７
心的垂直分量偏差的中误差都明显减小，即使是改正后最大的垂直分量中误差也仅为７．５ｍｍ．与改正前的
２０２
ｍ／３１相比，已经有很明显的改进。因此，采用模型改正ＧＰＳ天线相位中心的偏差值，虽然在水平方向效果不明显，但有利于垂直方向偏差分量的改善。
６结论
ＧＰＳ接收机天线相位中心的垂直分量偏差对ＧＰＳ高程分量精度的影响是很显著的，在实际的观测和数据处理中要注意消除或减弱。通过分析和研究天线相位中心垂直分量偏差影响ＧＰＳ高程精度的规律，提出并讨论了减弱或消除ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差影响的方法。实际算例表明，采用相位中心变化的模型函数改正ＧＰＳ天线相位中心的偏差值，虽然在水平方向效果不明显，但有助于垂直方向偏差分量的改善。上述几种改正方法，更多的是在室内或者室外的实验场地（基线长度仅为几米左右）进行的，与实际的ＧＰＳ观测还是有区别的。无论长短基线网的测量，参与计算的长度都远远大于实验的长度，测区各种情况差异很大，每个测站的相关性变得很弱，实验测定的改正值并不能代表在实际的ＧＰＳ测量中的垂直分量偏差值。即使采用室内微波测定法测定其绝对偏差或者在室外实测其相对偏差．或者通过计算用模型改正，都无法避免在实际测量中相位中心偏差的变化以及对高精度高程的影响．并不能保证完全改善垂直分量的精度。因此，致力于ＧＰＳ天线相位中心偏差的变化规律和模型化的研究。特别是相位中心垂直分量偏差随基线长度和环境因素等变化规律的研究．是非常必要的和有意义的。最根本的是．未来应该致力于ＧＰＳ接收机天线的设计和接收性能的改正上．从接收信号的硬件方面来改善各种类型ＧＰＳ接收机天线相位中心变化的模式，以期获得能令人满意的ＧＰＳ高程精度。
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ａｎ—
ｔｅｎｎａｓ（２）［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆｔｈｅＧｅｘｗ｜ｅｔｉｃＳｏｃｉｔｙｏｆＪａｐａｎ，
１９９７，４３，２：７９－９０．
作者简介
高伟，男，１９６８年７月出生．分别于１９９１年和１９９７年在山东科技大学获得学士和硕士学位，２００４年于武汉大学获得博士学位．现为山东农业大学教授，主要研究方向为ＧＰＳ卫星导航与定位理沦与方法的研究、ＧＰＳ沉降与变形监测的研究与应用等。
Ｅ—ｍａｉｌ：ｇａｏｗｅｉｃｈｌｎａ＠ｙａｈｏｏ．ＣＯＩｌｌ．ｅｎ
ＧａｏＷｅｉ（１９６８一），ｍａｌｅ，ｈｅｒｅｃｅｉｖｅｄｂａｃｈｅｌｏｒｄｅｇｒｅｅｉｎ
１９９１，ｍａｓｔｅｒｄｅｇｒｅｅｉｎ１９９７
ｂｏｔｈｆｒｏｍＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ
ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｒｅｃｅｉｖｅｄＤｒ．ｄｅｇｒｅｅｆｒｏｍ
Ｗｕｈａｎ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎ２００４．Ｎｏｗｈｅｉｓａ
ｐｒｏｆｅｓｓｏｒｉｎ
Ｓｂａｎｄｏｎｇ
Ａｇｆｉｃｕｌ—
ｒｕｒａｌ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｈｉｓｍａｉｎ
ｍ耻蛳ｈ
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｓｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄ
ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｉｃａｌｍ－ｓｅａｒｃｈｏｆ
ＧＰＳｓａｌｅｌｌｉｔｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｎｄｐｏｓｌｔｉｏ－
ｎｉｎｇ，ｒｅｓｅａｒｃｈ
ａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＧＰＳｄｅｆｏｍｌａｔｉｏｎａｎｄｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ
ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．
Ｅ—ｍａｉｌ：ｇａｏｗｅｉｃｈｉｎａ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｒｎ．ｃａ
仪器仪表学报
晏磊，男，１９５６年ｌＯ月出生，１９８１年于南京航空航天大学获得学士学位，１９８９年于海军工程大学获得硕士学位．１９９３年于清华大学获得博士学位，现为北京大学教授，主要研究方向为自动控制、电子精密仪器仪表、导航遥感、光电成像等。
Ｙａｈ
第２８卷
ｆｒｏｍ
Ｌｄ（１９５６－），ｍａｌｅ，ｈｅｒｅｅｅｉｖｅｄｂａｅｈｅｌｏｆｄｅｇｒｅｅ
ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ＆Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓｉｎ１９８１．ｍａｓｔｅｒ
ｄｅｇｒｅｅｆｒｏｍＮａｖｙＥｎｏｎｅｅｆｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｇｒｅｅｆｒｏｍ
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GPS天线相位中心偏差对GPS高程的影响及改正研究
作者：作者单位：
高伟， 晏磊， 徐绍铨， 姜玉祥， Gao Wei， Yan Lei， Xu Shaoquan， Jiang Yuxiang高伟,Gao Wei(北京大学遥感与地理信息系统研究所空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室,北京,100871;山东农业大学信息科学与工程学院,泰安,271018)， 晏磊,Yan Lei(北京大学遥感与地理信息系统研究所空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室,北京,100871) ， 徐绍铨,Xu Shaoquan(武汉大学测绘学院,武汉,430079)， 姜玉祥,JiangYuxiang(北京大学科技开发与产业管理办公室,北京,100871)仪器仪表学报
CHINESE JOURNAL OF SCIENTIFIC INSTRUMENT2007，28(11)0次
刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
参考文献(13条)
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5. ROTHACHER M. SCHAER S. MERVART L Determination of antenna phase center variationgs using GPS data1995
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7. 高伟 GPS高程测量的理论与方法研究[学位论文] 2004
8. 陈俊勇. 魏子卿. 胡建国. 杨元喜. 李建成. 朱耀仲. 许才军. 孙和平. 罗志才. 吴斌. 文汉江. 查明 迈入新千年的大地测量学[期刊论文]-测绘学报 2000(1)
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相似文献(10条)
1.会议论文 翟清斌. 齐维君 GPS天线相位中心变化及测试 2004
对GPS天线相位中心随卫星变化的情况及减小、消除天线相位中心误差的方法进行了介绍,并详细介绍了对两种型号GPS天线相位中心变化进行比较和测试的结果.
2.学位论文 鲁雪松 GPS仪器检校理论的研究以及基准站检校数据管理系统的开发 2003
随着科学技术和测绘事业的发展,全球定位系统(Global Positioning System)已经广泛应用于生产实践和科学研究等方面,它能在全球范围内向任意多用户提供高精度、全天候、连续实时的三维测速、三维定位和时间基准,从根本上解决了人类在地球上的导航和定位问题,满足了各种用户的需求.为了能使GPS食品高精度的导航和定位,定期的仪器检验是必需的.该文以同济大学GPS检验中心的各种接收机的检验数据为依托,对GPS接收机内部噪声、接收机天线相位中心稳定性、基线检验等方面进行了深入的研究和探讨,并且利用数据库知识和面向对象程序设计语言(Visual C++6.0)开发了一套独立的GPS基准站检校数据管理系统,该系统的人机界面设计良好,操作简便、直观,稳定性好.对该课题研究的主要目的是:(1)、深入探讨和分析GPS仪器误差产生原因及其规律性,建立各检校项目检校的方法的方法和数学模型;(2)、根据不同单位GPS仪器检校的要求,(如静态检校、PTK检校、信标机检校等)研究和开发不同的检校方法和步骤;(3)、探讨GPS仪器检校适合的观测时间;(4)编写GPS检定数据处理软件;系统完成后,经过多次实际数据的运行和测试,基本实现了检校数据根据日期、单位、仪器类型等进行查询和检索,检测数据的计算、检测结果的视图显示、报表打印、GPS观测数据及其相关信息、数据备份等功能,可供实际应用.
3.会议论文 付子傲. 包欢 GPS天线相位中心偏差的检测和消除方法 2003
本文首先介绍了GPS天线相位中心偏差的消除原理;其次,介绍了相位偏差的16种情况;再次,介绍了GPS天线相位偏差的检测方法;最后,介绍了一个检测相位偏差的实例.
4.期刊论文 杜起飞. 孙越强. 刘正廷. 陶鹏. 李长源. 余方. DU Qi-fei. Sun Yue-qiang. LIU Zheng-ting. TAO Peng. LI Chang-yuan . YU Fang 双频GPS天线相位中心稳定性研究 -全球定位系统2008,33(2)
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.
5.学位论文 陈桂珍 GPS接收机天线相位中心偏差检测技术研究 2006
GPS接收机天线相位中心偏差是GPS定位中一项重要的误差源。GPS测量基线解算提供的是基线两端天线相位中心之间的向量，然而，实际上的天线相位中心的位置并不是稳定不变的，它随接收到的GPS卫星信号方向的变化而改变，这些变化量对测量结果的影响值可达数毫米至数厘米。在高精度要求的GPS技术应用中，对天线相位中心的检测显得尤为重要，不但要考虑接收天线偏差，而且要考虑与卫星高度角和方位角有关的天线相位中心变化量。目前，GPS天线检测的方法主要有三种：利用超短基线上GPS测量数据的野外相对检测；利用机器人旋转、倾斜GPS接收机天线的野外绝对检测；以及微波暗室检测。 国内主要采用野外相对定位法进行天线相位中心的测试，而在天线自动检测方面研究得甚少。针对这种情况，本文以GPS接收机天线相位中心的测试为主要研究内容。论文的主要工作包括： (1)、比较与总结了国内外GPS天线测试方法的特点； (2)、总结了国内野外相对测定天线相位中心偏差的数据后处理方法，对平面几何法进行了补充，经过实验结果表明采用最小二乘法计算天线相位中心的偏差较好： (3)、针对国内野外相对定位法需要人工参与GPS天线检测的过程，设计和实现了GPS天线自动检测系统，并验证了系统的可行性； (4)、实现了GPS接收机与计算机之间的串口通讯，以及原始二进制数据向RINEX标准格式数据的转换； (5)、利用VB可视化编程语言，成功地编制了专门用于GPS接收天线野外自动检测的软件。
6.期刊论文 戴水财. 刘庆元. 张学庄. 王潜心 一种GPS天线相位中心偏移量的测定与计算方法 -矿山测量2005(1)
文中结合GPS接收机天线检测实例,提出了一种新的GPS天线相位中心偏移量的测定与计算方法,并从空间基线向量的角度对其进行了论证.该法不仅能测定GPS天线相位中心偏移量,还能利用测定结果对空间基线向量进行改正.经实例测试,按文中方法测得的三台GPS接收机天线相位中心偏差分别为2.9mm、4.3 mm和3.7 mm.由测试实例可知:文中的测定与计算方法简便易行,实用性强,是一种行之有效的GPS天线相位中心偏移量检测方法.
7.期刊论文 翟清斌. 齐维君 GPS天线相位中心变化及测试 -测绘科学2004,29(2)
对GPS天线相位中心随卫星变化的情况及减小和消除天线相位中心误差的方法进行了阐述,并详细介绍了对两种型号GPS天线相位中心变化进行比较和测试的结果.
8.会议论文 翟清斌. 齐维君 GPS天线相位中心变化及测试 2003
本文对GPS天线相位中心随卫星变化的情况及减小和消除天线相位中心误差的方法进行了阐述,并详细介绍了对两种型号GPS天线相位中心变化进行比较和测试的结果.
9.期刊论文 周志春. 邓向瑞. 金挺 GPS接收机天线相位中心一致性差异分析研究 -计量学报2009,30(z1)
在GPS接收机枪定过程中发现,按校准规范JJF1118-2004中所述的检定方法所测出的同一台GPS接收机天线相位中心一致性都不尽相同,有时这种差异达到3 mm以上.导致这种差异的因素有很多,包括一些随机误差,如:基座整平误差、卫星质量的影响、数据采集时间长短的影响和解算误差等.通过对检定方法的分析得知,规程所述的枪定方法对检定结果的差异有较大的影响.从理论上对GPS天线相位中心一致性差异进行了推导,并进行了试验验证.结果表明,GPS天线相位中心一致性检定结果应在一定范围内变化.
10.期刊论文 徐绍铨. 高伟. 耿涛. 林竹 GPS天线相位中心垂直方向偏差的研究 -铁道勘察2004,30(3)
介绍了在野外检测两个GPS天线相位中心在垂直方向上偏差之差的方法,通过对两种GPS接收机及天线的检测,分析了不同GPS天线相位中心在垂直方向上偏差之差的变化规律.最后,对开展高精度GPS高程测量工作提出了一些建议.
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_yqyb200711026.aspx
下载时间：2010年4月6日