GNSS接收机天线相位中心误差改正方法研究

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GNSS接收机天线相位中心误差是由于接收天线的电气中心和几何中心不一致引起的,不同类型的天线其相位中心误差不同,并且这种误差随卫星高度角和方位角的变化而变化,因此难以通过差分等方式消除或减弱,只能通过建立改正模型加以改正。随着GNSS的不断发展,其定位精度在不断提高,应用范围也在不断扩大,天线相位中心误差成为制约其精度的一个重要因素。我国的北斗二代卫星导航系统正在迅速发展,国内对于北斗系统接收机天线相位中心误差的研究主要集中在室内校正,而室外校正的研究未见相关报道,且目前还没有对应某个型号接收机天线的精确相位中心误差改正模型。基于此,论文从天线相位中心误差的相关理论与方法出发,对接收机天线相位中心误差的影响和改正方法做了初步的研究分析,主要内容如下:GNSS接收机天线相位中心误差是高精度定位中必须加以考虑的一项误差,本文在分析了天线相位中心误差产生原因及特点的基础上,通过处理监测站实测数据,研究了天线相位中心误差对精密单点定位及基线解算的影响,得到了其影响规律。相对天线校正在室外超短基线上进行,只需两台GNSS接收机即可,实验操作简单,校正结果对于提高定位精度有一定的帮助,也可作为绝对校正结果的参考。本文利用GNSS接收机进行了室外相对法天线校正的实验,得到北斗卫星导航系统和GPS实测数据,并处理实验数据得到了实验所用的接收机天线对应北斗B1频率和GPS L1频率天线相位中心偏差的参考值。基于机器人的室外绝对天线校正是目前最好的天线校正方法,本文分析了基于机器人的室外绝对天线校正的方法和理论,建立了相关的数学模型,研究了实验数据处理方法,在此基础上处理实测实验数据,拟合得出了实验所用天线对应的天线相位中心偏差和变化估计值。
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