GPS接收机天线相位中心高的推算方法
天线相位中心位置的计算方法
天线 相 位 中心位 置 的计 算 方 法
张 重 阳 陈 旭
（ 中 国电子科 技 集 团第 ３ ８研 究 所 合 肥 ２ ３ ０ ０ ３ １ ）
【 摘要】 本文提 出 了一种 天 线相位 中心位 置 的 计 算方 法 ， 该 方 法基 于天 线远 场 幅 度 与 相 位 方 向 图 ，
ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ａｒ ｆ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ｐｈ ａ ｓ ｅ ｐ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ ｉ ｓ ｉｒ ｆ ｓ ｔ ｌ ｙ ｓ ｅ ｔ ｕ ｐ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ｄ ｅ ｒ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｏ ｆ ｆ ａ ｒ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ Ｓ Ｓ Ｄ ｏ ｎ
第４ ４卷 第 ２期 （ 总第 １ ７ ２期 ）
２ ０ １ ５年 ６月
火 控 雷 达 技术
Ｆｉ ｒ ｅ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ Ｒａ ｄａ ｒ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖｏ １ ． ４ ４ Ｎ ｏ ． ２（ Ｓ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ １ ７ ２）
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ５
关键词 ： 相 位 中心 ； 平 面近 场 ； 天线测量 ； 相 位 补偿
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｎ ８ ２ ０ ． １ ７
文献标志码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ８ － ８ １ ５ ２ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ ９ ０ ０ ６
Ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｏ ｆ Ｃａ ｌ ｃ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｎｇ Ａｎ ｔ ｅ ｎｎ ａ Ｐｈ ａ ｓ ｅ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ Ｐｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ
ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ： ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ；ｐ ｌ ａ ｎｅ ｎ ｅ ａ ｒ ｉｅ ｆ ｌ ｄ； ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ；ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
(优选)接收机天线相位中心的检测方法.
研究背景
二
检测方法
三
实例计算
四
总结分析
（一）、研究背景
➢ GPS在测量中的应用十分广泛,其作业速度快、精度高、布点灵 活、可以全天候作业。
➢ 通常，我们是根据仪器厂家所提供的天线几何中心和所量测的 夭线高，将定位结果归算至标石中心的。
➢
GPS接收机天线相位中心偏差：是指GPS天线接收卫星信号的
电气中心与其厂家提供的位置（机械几何中心）之差。
（二）、检测方法
交换天线法
在使用旋转天线法的过程一并完成。 第一个测段中两个天线精确对中、整平,天线定向标志指北, 精确地量取天线高，观测一个时段(1.5 h)； 交换天线，精确对中、整平,天线定向标志指北,精确地量取 天线高，再观测一个时段； 分别解算二个时段基线值。
采用精密水准测量测定两天线抑径板之间的高差Δh=hB-hA。 测站A和B的大地高分别为HA和HB，天线高分别为hA和hB。
（二）、检测方法
旋转天线法
（二）、检测方法
旋转天线法
假设当2台天线都指北时天线A的相位中心A1(δx1,δy1), 天线B的相位中心B1的坐标为(δx2,δy2),则当天线B顺时针旋 转90°、180°、270°后,B1分别转到B2(-δy2,δx2)、B3(δx2,-δy2)、B4(δy2,-δx2)的位置。
天线相位中心垂直偏差如下：
（三）、实例计算
《CH 8016-1995全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规 程》规定：
《JJF 1118-2004 全球定位系统(GPS)接收机校准规范》规 定：
各时段基线向量最大互差应小于GPS接收机的固定误差。
静态相对定位标称精度: 平面:±(5 mm+1 ppm) 高程:±(10mm+2 ppm)
gps测高原理
gps测高原理GPS测高原理引言：GPS（全球定位系统）是一种通过卫星定位的技术，广泛应用于导航、测绘、地理信息系统等领域。
除了可以确定位置的经纬度，GPS还可以用来测量高度。
本文将介绍GPS测高的原理，并探讨其应用。
一、GPS测高原理GPS测高主要依靠卫星信号的接收和计算来实现。
GPS接收机通过接收来自卫星的信号，计算出接收机与卫星之间的距离，并通过三角测量的方法确定接收机的高度。
1. 接收卫星信号GPS接收机通过天线接收卫星发射的信号。
每颗GPS卫星都会发射包含精确时间信息的信号，接收机通过接收多颗卫星的信号来计算位置和高度。
2. 计算距离接收机接收到卫星信号后，会通过测量信号的传播时间来计算接收机与卫星之间的距离。
由于信号的传播速度是已知的（光速），接收机可以根据接收到信号的时间差来计算距离。
3. 确定接收机高度通过接收多个卫星的信号，接收机可以获得多组距离数据。
利用三角测量的原理，接收机可以确定自身的高度。
三角测量的基本原理是，通过知道一个角度和对边的长度，就可以计算出其他两边的长度。
在GPS测高中，已知的是接收机与卫星的距离，可以通过计算得到高度。
二、GPS测高的精度和误差尽管GPS测高具有一定的精度，但也存在一些误差来源。
以下是常见的误差来源：1. 卫星精度误差：卫星的位置精度会影响到测量的精度，因为接收机计算高度时需要依赖卫星的位置信息。
2. 大气延迟误差：卫星信号在穿过大气层时会发生折射，导致信号传播时间增加。
这种延迟误差会对测量结果产生一定的影响。
3. 多路径误差：如果卫星信号在传播过程中反射、折射或散射，会导致接收机接收到多个信号源，从而产生多路径误差。
4. 接收机误差：接收机本身的误差也会对测量结果产生影响，这包括接收机的精度、稳定性等因素。
为了降低误差，GPS测高通常会采用差分GPS技术，即通过同时测量一个已知高程点和需要测量的点的距离差来消除误差。
三、GPS测高的应用GPS测高具有广泛的应用领域，以下是一些常见的应用场景：1. 地理测绘：GPS测高可以用于制作地图、测量地表高程、绘制等高线等。
GPS接收机天线相位中心高的推算方法
GPS接收机天线相位中心高的推算方法无论是现在流行的卫星定位测量，还是传统的全站仪测量，都需要量取仪器高，而这个高并非就是仪器到测量基准点的实际高，而是一个斜距。
GPS接收机的仪器高实际上就是天线相位中心沿铅垂线到基准点的距离，在实际工作中天线相位中心不能够直接标定出来，也无法直接量取。
文章通过理论推导出实际天线高的计算公式，从理论和实践两方面对公式进行了论证，分析了量取天线高的误差对实际天线高误差精度的影响。
标签：GPS接收机天线相位中心天线高误差传播1引言GPS接收机天线主要用来接收卫星信号，是GPS接收机的重要组成部分，GPS接收机天线的相位中心就是GPS定位的中心，而实际工作中，采用对中整平仪器，量取天线高，来计算出GPS接收机所架设测量控制点的坐。
这个过程中，由于没有办法用尺子直接量取从天线相位中心沿铅垂线到基准点的距，也就是无法直接量取实际天线高，量取的天线高实际上是控制点标识中心到GPS天线护圈中心（视仪器而定，此处以Trimble R8仪器为例）的斜距，不是真正意义上到天线相位中心的天线高，这个斜距需要经过改正计算才能得到真正意义上的天线高，那么GPS接收机的天线相位中心的高度到底是如何计算的呢？2 GPS实际天线高推算方法GPS接收机天线经过对中整平后，它的天线相位中心与测量控制点的连线与过天线相位中心的铅垂线是重合的，与GPS接收机天线相位中心所在的平面是垂直的，他们刚好构成了一个直角三角形，这时天线高的值实际上就是，从天线相位中心沿着铅垂线到测量控制点标识中心的距离，而用尺子量取的天线高是斜距，根据勾股定理，只要再知道GPS接收机天线的半径就可以计算出实际的天线高。
而实际工作中，仅仅根据勾股定理还不能直接得到天线高，还必须给计算出的天线高加一个常数，这也就是说天线相位中心所在的水平面与量取天线高标识面所在的水平面上并不重合，两个平面之间的距离就是应该加上的常数。
如图1所示，设量取天线高斜距为s，实际天线高为h，天线半径为r，常数为k，则实际天线高的计算公式为：式中的r可以通过查阅仪器说明书获得，而k的值仪器说明书则没有提供，这里可以通过数学统计参数估计的方，多次精确地量取天线高s和仪器自己计算出来的实际天线高h的值，来反算出k的值，从而得出完整的计算公式，也就确定了天线相位中心的位置。
天宝GPS天线高详细说明
天宝GPS天线高详细说明
1、天线量高量取点示意图
①护圈中心（常用量高位置）
②天线座底部（使用量高片时）
③延伸支杆（我们没有）
①量至护圈中心时：量取斜高的平方，减去天线半径（0.091）的平方，再开根号，再加上高差。
举例：天宝5800，实际量取斜高为1.425米，计算相位中心高度。
√1.4252−0.0912+0.0097=1.4318
②采用量高片量至天线座底部时：量取斜高的平方，减去量高片半径（0.130）的平方，再开根号，再加上高差。
举例：天宝R8，实际量取斜高为1.425米，计算相位中心高度。
√1.4252−0.1302+0.0649=1.4840
4、RINEX格式转换软件操作
打开后如果运行不了，请使用“右键”---以管理员身份运行。
5、LGO中天线量高示意图
在LGO中进行基线解算，需要的是相位中心高度，即上图中的“总垂直”高度。
①、通过我们自己计算后得到天线相位中心高度后，在RINEX软件高度改正中如果是选择APC改正到相位中心，导入的LGO中得到的为天线座底部高度（即上图中“垂直”高度），这时我们需要进行“天线定义”
②、另一种处理方式：通过我们自己计算后得到天线相位中心高度后，在RINEX 软件高度改正中如果是选择ARP改正到天线座底部（实际仍输入“天线相位中心高度”）。
这时导入到LGO中得到的仍为天线座底部高度（即上图中“垂直”高度），但实际高度是天线相位中心高度，所以这时就不用进行“天线定义”，垂直偏差为0，那么：
垂直高度+垂直偏差0=总垂直高度（即天线相位中心高度）
建议采用第二种处理方式，操作时更为简便，特别是在RINEX转换软件中少了一个选择步骤，不容易出错。
BDSGPS兼容接收机天线相位中心标定分析
浙江测绘2020年第4期I技术交流ichhjua ng BDS/GPS兼容接收机天线相位中心标定分析彭攀，朱艳军（宁波市阿拉图数字科技中心，宁波315042）摘要：目前,IGS发布最新的相位中心模型文件中给出了大部分测地型天线GPS/GLONASS等系统的改正值，但未发布BDS改正值。
本文利用旋转天线法对某BDS/GPS兼容接收机天线多个频点的天线相位中心偏差（PCO）和天线相位中心变化（PCV）进行了标定。
结果表明：L1/L2/B1/B2/B3等多个频点的PCO N、E方向均小于0.6mm,U方向存在较大的差异性,RMS值均小于0.7mm,U方向比N、E方向大，且GPS与BDS具有一致性;PCV随着高度角的增加存在先下降再上升再下降的趋势，在高度角为0时，能达到厘米量级。
在高度角大于60度时，除L1/B1夕卜，其它频点相位中心变化均小于2mm,L1/B2/B3等频点相位中心变化总体上介于L2/B1之间。
关键词：旋转天线法；BDS/GPS；相位中心偏差；相位中心变化1引言随着2020年5月第54颗北斗导航卫星完成在轨测试和入网评估工作，标志着我国北斗三代基本完成系统建设,BDS的应用必然会越来越广，多星座兼容接收机将会成为未来接收机产品的主流。
而在高精度GNSS定位中，接收机天线相位中心偏差（PCO）和天线相位中心变化（PCV）的影响就显得尤为重要z。
目前,IGS发布最新的相位中心模型文件中给出了大部分测地型天线GPS/GLONASS等系统的改正值，但未发布BDS改正值。
基于BDS的B1/B2频率和GPS的L1/L2频率较为接近这一特性,BDS的天线相位中心改正通常采用GPS的公布值来近似代替，但是B3频率的天线相位中心改正尚无论证。
因此,有必要对BDS进行天线相位中心标定。
本文采用旋转天线法网对某国产BDS/GPS 兼容接收机天线（下简称待测天线）GPS的L1/L2和BDS的B1/B2/B3等多个频点的相位中心进行了标定，并对多个频点的PCO与PCV进行了对比分析。
gnss数据解算天线高量取方式
gnss数据解算天线高量取方式GNSS（全球导航卫星系统）是一种利用卫星信号进行导航和定位的技术。
在GNSS数据解算中，天线高量取是其中一个重要的环节，它用于确定接收天线的高度，以便进行精确的位置计算和导航。
本文将介绍几种常见的天线高量取方式，并分析它们的优缺点。
一、天线相位中心法天线相位中心法是一种常用的天线高量取方式。
它通过测量接收天线的相位中心与接收机天线相位中心之间的距离差，来确定天线的高度。
这种方法需要使用高精度的测距仪器，可以获得相对较高的精度。
但是，它对仪器的要求较高，操作相对复杂，而且需要较长的时间进行测量。
二、天线相位顶点法天线相位顶点法是另一种常用的天线高量取方式。
它通过测量接收天线的相位顶点与接收机天线相位顶点之间的距离差，来确定天线的高度。
相比于天线相位中心法，天线相位顶点法在仪器要求和操作上更加简单，测量时间也相对较短。
然而，该方法对于天线相位顶点的判断有一定的误差，可能会影响测量结果的准确性。
三、天线相位斜率法天线相位斜率法是一种较为精确的天线高量取方式。
它通过测量接收天线的相位斜率与接收机天线相位斜率之间的差异，来确定天线的高度。
相比于前两种方法，天线相位斜率法对仪器的要求更高，需要使用高精度的测距仪器和精密的相位测量设备。
然而，这种方法可以获得较为准确的天线高度信息，适用于精密的导航和定位应用。
四、天线相位差分法天线相位差分法是一种基于相位差分的天线高量取方式。
它通过测量接收天线与参考天线之间的相位差异，来确定天线的高度。
这种方法可以消除大气和电离层的影响，获得更加准确的高度信息。
然而，天线相位差分法对于接收天线和参考天线之间的距离要求较高，而且需要进行较为复杂的数据处理，因此操作相对复杂。
天线高量取在GNSS数据解算中起着重要的作用。
不同的天线高量取方式有各自的优缺点，可以根据具体的应用需求选择合适的方法。
在实际应用中，除了天线高量取，还需要考虑其他因素对定位精度的影响，如大气和电离层的影响等。
GPS天线相位中心的确定及其消除偏差方法
Ｇ Ｓ接 收 机 的 等 效 相 位 中心 就 不 会 随 点 ， 于 每 一 颗 卫 星 信 号 而 言 ， 关 解 调 点 是 测 量 的参 考 点 （ 起 算 真 正 定 在 天 线 的 表 面 中 心 上 ． Ｐ 对 相 或 ＤＯ 这 Ｐ 点 ） 此 看来 Ｇ Ｓ接 收 机 的 相 位 中 心 不在 天线 上 ， 体 在 哪 ？分 析 如 Ｐ Ｐ值 发 生 变 化 ， 将 有 利 于 提 高 Ｇ Ｓ接 收 机 的 测 量 精 度 。 扣 除 机 。如 Ｐ 具 内时 延 的方 法 是 ： 于 某 种 型 号 的 Ｇ Ｓ接 收 机 ， 用 固定 型号 和 固定 对 Ｐ 使 下：
显 Ｇ Ｓ接 收 机 的 相 位 中心 ．也 就 是 通 常 所 说 的 Ｇ Ｓ接 收 机 的 电 气 效 相 位 中心 大 致 可 确 定 在 天 线 平 面 位 置 的 下方 。 具 体 在 那 里 ， 然 决 Ｐ Ｐ 卫 中心 ， 它是 一 台 测量 仪 的基 准 点 ， 究 Ｇ Ｓ接 收 机 的 相 位 中 心 的 变 化 定 于 机 内时 延 的 大 小 和 卫 星 在 空 间 的分 布情 况 。 星在 空 间 的分 布 与 研 Ｐ Ｇ Ｓ接 收 机 中反 映 出 来 的精 度 衰 减 因 子 Ｐ Ｏ Ｐ Ｄ Ｐ值 有 一 定 关 系 ，Ｄ Ｐ ＯＰ 规律 ， 提高测量精度的重要环节。 是
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０科教前沿 ０
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ ＮＯ Ｏ Ｆ ＭＡ Ｉ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｌ ＧＹＩ ＯＲ ＴＯＮ Ｎ
２０ ０ ８年
第 ４期
Ｇ Ｓ 线 位中 确 及 除偏 方 Ｐ 天 相 心的 定 其消 差 法
孔 祥旗 李 冠男 （ 中国人 民解放 军 ９ ９ １部 队 ９ ２４ ５分 队 辽 宁 葫芦 岛 １ ５ ０ ） ２ ０ １
确定gps点正常高的方法
确定gps点正常高的方法一、前言GPS（全球定位系统）是一种基于卫星定位的导航系统，可以提供全球范围内的精准位置信息。
在工程测量中，GPS技术被广泛应用于测量控制点的坐标和高程，以及建筑施工、道路建设等方面。
而确定GPS点正常高是GPS测量中的一个重要环节，本文将介绍如何确定GPS点正常高的方法。
二、什么是GPS点正常高在地球表面上，海平面是一个普遍认可的参考面。
在实际测量中，由于各种因素的影响（如地形起伏、大气压力变化等），所得到的高程值往往与海平面相差较大。
为了消除这种误差，需要将所得到的高程值转化为相对于参考椭球体上某一点（通常为该地区主要控制点）的高程值，这就是所谓的“正常高”。
三、准备工作1. GPS接收机：选择具有较好性能和稳定性的GPS接收机；2. GPS天线：选择具有较好信号接收能力和防水性能的天线；3. 控制点：选择已知坐标和正常高程值比较准确的控制点作为参考点；4. 大气压力计：用于测量大气压力值，以便进行大气压力改正；5. 测高杆：用于测量控制点和待测点的高差。
四、GPS点正常高的测量步骤1. 建立控制网在待测区域内建立一定数量的控制点，这些控制点应该具有较好的地理位置和高程信息，并且要覆盖整个待测区域。
通过GPS技术对这些控制点进行精确的坐标和高程测量，并将其作为参考点。
2. 选择待测点在建立好控制网之后，选择需要确定正常高的待测点。
通常情况下，待测点应该距离至少三个控制点较近，以保证精度。
3. 进行GPS观测将GPS接收机和天线安装在待测点上，并进行GPS观测。
观测时间应该至少为30分钟，以保证数据稳定。
同时，在观测过程中需要记录下大气压力值、温度值等相关参数。
4. 数据处理将所得到的GPS观测数据进行处理，包括卫星轨道计算、钟差改正、大气改正等。
最终得到待测点的坐标和高程值。
5. 比较参考点将待测点的高程值与参考点的高程值进行比较，如果两者相差较大，则需要进行正常高改正。
接收机天线相位中心对准的测量方法与技巧
接收机天线相位中心对准的测量方法与技巧在无线通信领域，准确地测量接收机天线的相位中心对准非常重要。
相位中心对准的准确性直接影响通信系统的性能和覆盖范围。
本文将介绍几种常用的测量方法和技巧，帮助读者更好地理解和应用。
一、相位中心对准的基本概念首先，我们来了解一下相位中心对准的基本概念。
接收机天线的相位中心是指天线辐射功率均匀分布的中心点。
如果接收机的位置偏离相位中心，则会导致接收信号的失真和损耗。
因此，确保天线相位中心的准确对准是提高接收信号质量的关键。
二、信号强度扫描法信号强度扫描法是一种常用的测量方法。
它通过改变接收器和发送器之间的距离，记录接收到的信号强度的变化情况来确定相位中心的位置。
此方法适用于直线传播路径，通过多次测量和计算，可以得到较精确的结果。
然而，信号强度扫描法存在一些限制。
首先，该方法要求测量环境尽可能空旷，避免有大量干扰信号的情况。
其次，扫描的过程比较耗时，需要逐渐调整距离并记录数据，然后进行曲线拟合分析。
因此，需要一定的计算和数据处理能力。
三、相位差测量法相位差测量法是另一种常用的测量方法。
这种方法通常使用测量仪器，如示波器或频谱仪。
通过测量接收到的信号的相位差，可以准确地确定天线的相位中心位置。
相位差测量法相对于信号强度扫描法具有更高的精度和快速性。
它可以通过实时监测信号相位的变化，直接获得相位中心的位置。
然而，相位差测量法的设备和技术要求相对较高，需要专业的测量仪器和实验条件。
四、天线辐射图测量法天线辐射图测量法是一种更为精确的测量方法。
它基于天线的辐射特性来确定相位中心的位置。
通过测量和分析天线在不同方向上的辐射图，可以得到天线的辐射形状和辐射功率的分布情况，从而确定相位中心。
天线辐射图测量法是一种较为复杂的方法，需要使用专业的天线辐射测量系统和高精度的测量仪器。
该方法适用于对天线性能要求较高的场合，如卫星通信和雷达系统。
五、测量技巧与注意事项在进行接收机天线相位中心的测量过程中，需要注意以下技巧和事项，以确保测量结果的准确性和可靠性。
GPS操作流程及基线解算
6）点位的埋设宜用混凝土现场浇筑的形式埋设为不锈钢标 志，埋深应在当地永久冻土层以下0.3米，桩面注记字体应 朝向正北。
（2）GPS网构成的概念
观测时段：测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续 工作的时间段，简称时段。
同步观测：两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进 行的观测。
2）数据分流。从原始记录中，通过解码将各项数据分类整理， 剔除无效观测值和冗余信息，形成各种数据文件，如星历文件、 观测文件和测站信息文件等。 （以上为数据的粗加工，称为预 处理的准备工作。） 3）观测数据的平滑、滤波。剔除粗差并进一步剔除无效观测 值。 4）统一数据文件格式。将不同类型接收机的数据记录格式、 项目和采样间隔，统一为标准化的文件格式，以便统一处 理。 5）卫星轨道的标准化。为了统一不同来源卫星轨道信息的表 达方式，和平滑GPS卫星每小时更新一次的轨道参数，一般采用 多项式拟合法，使观测时段的卫星轨道标准化，以简化计算工 作，提高定位精度。 6）探测周跳、修复载波相位观测值。
（2）野外观测
在外业观测中，仪器操作人员应注意以下事项：
① 当确认外接电源电缆及天线等各项连接完全无误后，方可接 通电源，启动接收机。
② 开机后接收机有关指示显示正常并通过自检后，方能输入有 关测站和时段控制信息。
③ 接收机在开始记录数据后，应注意查看有关观测卫星数量、 卫星号、相位测量残差、实时定位结果及其变化、存储介质记录 等情况。
根据网的用途及工程控制的精度要求确定GPS
网测量的相应精度等级，精度等级的划分应参 照相应行业的GPS测量规范。 CP I和CP II控制网采用GPS测量时，分别按照二
等和三等测量。
三种GPS天线相位中心偏差校准方法比较
ｔ ｒ ｙ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ．Ｉ ｔ ｃ ｎｎ ａ ｏ ｔ ｂ ｅ ｉ ｇ ｎ ｏ ｒ ｅ ｄ ｉ ｎ ｈ ｉ ｇ ｈ － ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ．Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｇ ｉ ｖ ｅ ｓ ａ ｎ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｃ ｌｉ ａ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｓ ｔ ｉ ｐ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｒ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｎ ｔ ｒ ｅ ｎ－ ｇ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ，ｍａ ｋ ｅ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ，ｅ ｆ ｉ ｆ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ，ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｓ ｕ ｈ ｓ ，ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｏ ｕ ｎ ｄ ｓ ｈｅ ｔ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｃ ｌｉ ａ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ；ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ｆ ｓ ｅ ｔ ；ｃ ｌｉ ａ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｃ ｙ；ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｎ ｅ ｓ ｓ
GPS接收机天线相位中心的检测方法
（四）、总结分析
1、
在精密测量中，按照测绘行业标准，对接 收机进行天线相位中心偏差检定是必不可 少的。
2、
本文利用几何关 简便易行。
3、
不同型号的天线相位偏差是不同的，甚至 同一品种的天线其相位也会有所不同。
（四）、总结分析
1
GPS快速静态 测量方法能否 用来检测天线 相位中心的偏 差。
（二）、检测方法
交换天线法
（二）、检测方法
交换天线法
第一时段： 第二时段： 相减得：
对于双频GPS接收机而言，由于L1和L2载波的相位中心是 不一致的，因此，必须对L1、L2载波的相位观测值分别求解。
（三）、实例计算
按照以上所述的方法测量了7条基线,结果如表2。表2所列 的是空间基线dx,dy,dz,下面把它们转化为平面坐标系下的基 线。
如果天线相位中心与转台旋转中心完全重合,那么在转台 旋转过程中天线相位中心的位置是恒定不变的,信号通道的信 号与参考通道信号的相对相位值也是固定不变的,在绘出的直 角坐标系相位方向图中其相位曲线理论上是一条直线。
（二）、检测方法
为了测定天线相位中心的Y轴分量, 应把天线绕其中心轴旋转90°。
改变信号源的输出频率,照此原理, 便可测量出另一波段(L2)的相位中心。
（二）、检测方法
旋转天线法
（二）、检测方法
旋转天线法
假设当2台天线都指北时天线A的相位中心A1(δ x1,δ y1), 天线B的相位中心B1的坐标为(δ x2,δ y2),则当天线B顺时针旋 转90°、180°、270°后,B1分别转到B2(-δ y2,δ x2)、B3(δ x2,-δ y2)、B4(δ y2,-δ x2)的位置。 Δ x,Δ y分别是基线几何中心的坐标差,dxi,dyi分别是第i 基线测量的x坐标差与y坐标差。
GPS测量中的常见误差分析与控制方法
GPS测量中的常见误差分析与控制方法GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是基于卫星导航的定位技术，广泛应用于航海、地质勘探、测绘等领域。
然而，在实际使用中，GPS测量中常常存在误差，这些误差可能会影响测量结果的准确性与可靠性。
因此，对GPS测量中的常见误差进行分析与控制是非常重要的。
首先，我们来分析GPS测量中的常见误差类型。
主要的误差类型包括：天线相位中心偏移误差、信号传播速度误差、多径效应、大气延迟误差和钟差等。
下面我们一一进行分析：1. 天线相位中心偏移误差：天线作为GPS接收机的输入端，如果天线的相位中心与接收机定位点不重合，就会引入相位中心偏移误差。
这会导致测量结果在高程方向上产生偏差。
为了控制这种误差，可以通过校准天线相位中心来减小误差的影响。
2. 信号传播速度误差：GPS测量是基于接收到卫星发射的信号来计算距离的，而信号传播速度的误差会导致距离测量的偏差。
这主要与大气密度、温度和湿度等因素有关。
为了减小这种误差，常见的方法是采用差分GPS技术，通过同时观测一个已知坐标点上的控制接收机与流动接收机接收到的GPS信号，从而减小误差的影响。
3. 多径效应：多径效应是指GPS信号到达接收机时，除了直射路径外，还经过了其他路径的反射导致信号时间延迟。
这会导致距离测量的误差。
为了控制多径效应，可以选择开阔的测量环境，避免信号反射，或者采用自适应滤波等技术来抑制多径干扰。
4. 大气延迟误差：大气延迟误差主要是指GPS信号在穿过大气层时，由于大气折射效应而导致的误差。
这会引起距离测量的偏差。
为了减小大气延迟误差的影响，通常可以通过接收多个卫星信号来进行差分定位，从而减小误差的影响。
5. 钟差：GPS测量中的时钟误差会导致卫星与接收机之间的时间差量测量的误差。
为了控制钟差误差，可以利用差分技术进行校正，或者采用精密的时钟来减小误差。
综上所述，针对GPS测量中的常见误差，我们可以采取一系列措施来进行误差的分析与控制。
GPS接收机天线相位中心的检测方法 ppt课件
GPS接收机天线相位中心的检测方法
旋转天线法
GPS接收机天线相位中心的检测方法
旋转天线法
假设当2台天线都指北时天线A的相位中心A1(δx1,δy1), 天线B的相位中心B1的坐标为(δx2,δy2),则当天线B顺时针旋 转90°、180°、270°后,B1分别转到B2(-δy2,δx2)、B3(δx2,-δy2)、B4(δy2,-δx2)的位置。
因此，室内测量法特别适用于实验室检测和天线生产厂对 天线定标时的检测。
但由于微波天线测量设备复杂、昂贵，检定费用高、耗时 多，并且一般测绘部门没有这种设备，不适合野外检测。
GPS接收机天线相位中心的检测方法
2、室外测量法
1）旋转天线法
测量相位中心 的水平偏差
2）交换天线法
测量相位中心 的垂直偏差
GPS接收机天线相位中心的检测方法
旋转天线法
在进行天线相位中心偏差检定时，在天空视野开阔、无强电 磁场干扰和反射环境的地势平坦之处，选择一超短基线，一般取 1-10m。选择PDOP≤5所对应的时间段进行观测。
第一个测段中两个天线都指北，观测一个时段(1.5 h)。然后 固定一个天线A不动,另外一个天线B依次旋转90°、180°、270° 再测3个时段；之后,B不动,原固定不动的A天线依次旋转90°、 180°、270°，再测3个时段；求出各个时段的基线值。
GPS接收机天线相位中心的 检测方法
报告人：魏锦德
日期：2011年11月10日
关键字：GPS接收机；天线相位中心；检测方法
摘要
在高精度测量中，GPS接收机天线相位中心偏差是不容忽视 的。本文讨论了采用室内测量法和室外测量法，并结合最小二乘 原理，来确定天线相位中心在水平和垂直方向上的偏差。通过实 例测量结果，做出相应的总结分析。
天线相位中心位置的计算方法
天线相位中心位置的计算方法摘要：一、引言二、天线相位中心的定义与重要性三、天线相位中心位置的计算方法1.基本公式2.考虑因素3.实际应用中的调整四、计算实例五、总结与展望正文：二、天线相位中心的定义与重要性天线相位中心是指在天线辐射场中，电场强度相位分布的中心点。
它是衡量天线性能的一个重要参数，尤其在无线通信、雷达和遥感等领域具有显著意义。
天线相位中心位置的准确性直接影响到系统的性能和稳定性。
三、天线相位中心位置的计算方法1.基本公式天线相位中心位置的计算公式为：φ= (λ^2 / 4πεr) * (1 / (1 - d^2 / r^2))其中，φ表示相位中心偏移距离，λ表示工作波长，εr表示相对介电常数，d表示天线顶点到参考平面的距离，r表示天线辐射电阻。
2.考虑因素在计算天线相位中心位置时，需要考虑以下因素：（1）天线的结构和工作频率（2）介质基板的材料和厚度（3）天线与介质基板的耦合效应（4）天线安装方式和使用环境3.实际应用中的调整在实际应用中，天线相位中心位置的计算结果可能与实际需求存在偏差。
此时，可以通过以下方法进行调整：（1）调整天线结构或工作参数（2）选用合适的介质基板材料和厚度（3）优化天线与介质基板的耦合效应（4）改进天线安装方式和使用环境四、计算实例以下是一个计算实例：假设一款工作频率为1.8GHz的微带天线，介质基板厚度为1mm，相对介电常数εr为9.6。
天线顶点到参考平面的距离为0.5mm。
求该天线的相位中心位置。
根据公式，可以计算得到相位中心偏移距离φ：φ= (1.8^2 / 4π × 9.6 × 1) * (1 / (1 - 0.5^2 / 1))经过计算，得到φ的值为0.018m。
五、总结与展望本文详细介绍了天线相位中心位置的计算方法，以及相关注意事项。
在实际应用中，天线相位中心位置的计算结果可能需要根据实际情况进行调整。
利用室外旋转天线法估计导航卫星接收机天线相位中心偏差
利用室外旋转天线法估计导航卫星接收机天线相位中心偏差张润涛;马德强【摘要】导航卫星接收机的天线相位中心偏差是GNSS 测量应用中必须考虑的一项误差。
本文研究了在室外条件下利用旋转天线法测量和估计导航卫星接收机的天线相位中心偏差的理论和方法，并给出具体的操作步骤和相应的参数估计方法。
算例采用位于西安某科研单位楼顶两台G PS／BDS双模卫星导航接收机组成超短基线，通过实测数据分别解算得到实验所用的接收机天线的BDS B1频率和GPS L1频率天线相位中心偏差的参考值，并进行精度分析，证明此方法是一种在实际应用中精度较高且操作性强的方法。
%The antenna phase center offset of navigation satellite receiver is a GNSS measurement error in applications ,w hich must be considered .In this study ,with outdoor conditions ,the theory and methods of the rotating antenna phase center measurement and es‐timation for navigation satellite receiver were researched ,andproposing the specific steps of corresponding parameter estimation method .The experiment wasoperated in Xi'an ,onthe roof of a research unit ,two GPS/BDS dual mode satellite navigation receivers composing USBL .By the measured data the authors calculate antenna phase center offsets respectively on the BDSB1 frequency and the GPS L1 frequency ,and the precision analysisproves this method is a workable approach with high precision .【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2016(041)004【总页数】5页(P17-21)【关键词】GNSS接收机;GPS/BDS;天线相位中心;超短基线;旋转天线法【作者】张润涛;马德强【作者单位】信息工程大学导航与空天目标工程学院，郑州450052; 61206部队，北京100071;山东省地质测绘院，济南250011【正文语种】中文【中图分类】P228.4GNSS测量是以接收机天线相位中心的精确位置为参照的,理论上相位中心与几何中心应保持一致,现实中由于相位中心会随信号输入的强度和方向不同而变化,即会随卫星高度角和方位角的变化而变化,通常称之为接收机天线相位中心偏差。
一种GPS天线相位中心偏移量的测定与计算方法
一种GPS天线相位中心偏移量的测定与计算方法
戴水财;刘庆元;张学庄;王潜心
【期刊名称】《矿山测量》
【年(卷),期】2005(000)001
【摘要】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2.9 mm、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.
【总页数】3页(P17-18,24)
【作者】戴水财;刘庆元;张学庄;王潜心
【作者单位】中南大学,信息物理工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,信息物理工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,信息物理工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,信息物理工程学院,湖南,长沙,410083
【正文语种】中文
【中图分类】P228.4
【相关文献】
1.GPS组合天线相位中心垂直分量偏差的试验测定 [J], 高伟;徐绍铨;李利
2.GPS接收机天线相位中心三维位置偏差野外测定方法 [J], 蔡宏翔
3.GPS跟踪站天线几何中心偏移量的测定 [J], 徐亚明;刘经南
4.双频GPS接收机天线相位中心的测定 [J], 蔡宏翔;王昆杰
5.GPS接收机天线相位中心偏差的一种检定与计算方法 [J], 陈逸群;刘大杰
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GPS接收机天线相位中心高的推算方法
无论是现在流行的卫星定位测量，还是传统的全站仪测量，都需要量取仪器高，而这个高并非就是仪器到测量基准点的实际高，而是一个斜距。
GPS接收机的仪器高实际上就是天线相位中心沿铅垂线到基准点的距离，在实际工作中天线相位中心不能够直接标定出来，也无法直接量取。
文章通过理论推导出实际天线高的计算公式，从理论和实践两方面对公式进行了论证，分析了量取天线高的误差对实际天线高误差精度的影响。
标签：GPS接收机天线相位中心天线高误差传播
1引言
GPS接收机天线主要用来接收卫星信号，是GPS接收机的重要组成部分，GPS接收机天线的相位中心就是GPS定位的中心，而实际工作中，采用对中整平仪器，量取天线高，来计算出GPS接收机所架设测量控制点的坐。
这个过程中，由于没有办法用尺子直接量取从天线相位中心沿铅垂线到基准点的距，也就是无法直接量取实际天线高，量取的天线高实际上是控制点标识中心到GPS天线护圈中心（视仪器而定，此处以Trimble R8仪器为例）的斜距，不是真正意义上到天线相位中心的天线高，这个斜距需要经过改正计算才能得到真正意义上的天线高，那么GPS接收机的天线相位中心的高度到底是如何计算的呢？
2 GPS实际天线高推算方法
GPS接收机天线经过对中整平后，它的天线相位中心与测量控制点的连线与过天线相位中心的铅垂线是重合的，与GPS接收机天线相位中心所在的平面是垂直的，他们刚好构成了一个直角三角形，这时天线高的值实际上就是，从天线相位中心沿着铅垂线到测量控制点标识中心的距离，而用尺子量取的天线高是斜距，根据勾股定理，只要再知道GPS接收机天线的半径就可以计算出实际的天线高。
而实际工作中，仅仅根据勾股定理还不能直接得到天线高，还必须给计算出的天线高加一个常数，这也就是说天线相位中心所在的水平面与量取天线高标识面所在的水平面上并不重合，两个平面之间的距离就是应该加上的常数。
如图1所示，设量取天线高斜距为s，实际天线高为h，天线半径为r，常数为k，则实际天线高的计算公式为：
式中的r可以通过查阅仪器说明书获得，而k的值仪器说明书则没有提供，这里可以通过数学统计参数估计的方，多次精确地量取天线高s和仪器自己计算出来的实际天线高h的值，来反算出k的值，从而得出完整的计算公式，也就确定了天线相位中心的位置。
3 GPS天线高推算方法验证
以Trimble R8型号仪器为例，对上述公式进行验证。
验证前先精确的量取GPS天线高s，然后根据上述公式和仪器提供的与量取天线高相对应的实际天线相位中心高h，再在说明书里查阅了上述各类型仪器的天线线圈的半径r，最后利用EXCEL表格单变量求解，反算出了Trimble R8型号仪器k的值为0.010，这样整个公式的未知参数就计算出来了。
表格1为随机采用了5次施工作业记录，对上述公式进行验证。
可以发现用该公式计算所得的天线相位中心高，保留三位小数精确到毫米后，结果与仪器计算的天线相位中心高完全一致，从而从实践上也证明了该公式的正确性。
4量取天线高的误差对实际天线高误差的影响分析
由于实际天线高是通过计算间接得到的，其结果必定会受到观测误差的影，现在我们来分析一下，量取天线高的误差对实际天线高误差的影响。
根据误差传播定律分析如下：
由实际天线高的计算公式，可知r和k为常数，s为变量，这是一个非线性函数，先对h关于s进行微分得：，即：，最后利用误差传播定得：最终可得实际天线高误差：，式中为量取天线高的误差。
以表1中Trimble R8仪器为例，当量取的天线高为m时，根据上式计算得出实际天线高为m（为保留三位小数后的结果）。
即当天线高量取值为1.632m，量取误差为0.002m时，计算得出的实际天线高为m，量取误差导致的实际天线高误差为0.002m。
5结束语
随着中国北斗导航系统已具备在亚太地区提供服务能力，并于2012年年底正式提供服，该文章有助于技术人员正确理解仪器实际天线高的计算方法，可广泛的用来分析全站仪、北斗等各类型GPS接收机的天线高的计算方法，还可以验证作业人员输入进仪器的天线高是否正确，具有一定的现实意义。
参考文献
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