北斗导航天线相位中心建模研究

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接收机天线的相位中心偏差是卫星导航和定位中的一个显著的误差源。天线的相位中心并不是一个固定的点,它是随着卫星信号的变化而发生变化的,这些变化值会对测量结果产生很大的影响。在高精度测量的时候,天线相位中心的校准是特别重要的。近年来,随着北斗导航系统的不断发展,国内的天线类型越来越丰富,独立建立一套天线相位中心改正模型有助于提高导航定位精度,更加有利于我国北斗卫星系统事业的发展。  本文首先从相位中心的概念入手,分析比较了三种基本的校准相位中心的方法,为建立最终的相位中心模型提供了理论基础。其次,描述了需要测试的北斗导航天线,它是由自主研发而成的,采用了对称半波振子的形式,相位差90°实现了天线的圆极化特性,还说明了天线的增益、驻波比、轴比等特性。然后,根据提出的设计方案进行了相应的现场测试工作,测试利用了室外相对测定的方法,借助相位中心模型已知的参考天线来获得待测天线的模型。通过GNSS接收机获得的观测数据,利用GAMIT软件对观测数据进行基线解算的工作,并且利用MATLAB软件对数据进行编程处理的工作,最终得到相位中心改正模型。  最后,为了验证模型的精度水平,将改正模型与微波暗室测量的参考值进行了对比分析,得到的结果证明了本论文所设计的方案具有一定程度的可行性和可靠性,对于未来的模型研究具有很好的指导意义。
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