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2024-12-07
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GNSS接收机天线相位中心误差修正方法
GNSS(全球导航卫星系统)接收机天线是接收卫星信号的重要组成部分,其性能的优劣直接影响到GNSS定位的准确度和稳定性,因此,天线相位中心误差的修正是保证导航卫星系统精度的一个关键问题。
1.天线相位中心误差的含义
天线相位中心误差是指天线所接收到的卫星信号在天线内部传递时,由于天线结构的非对称性或由于天线的加工误差等因素而引起的相位延迟差异,从而导致从不同方向到达的卫星信号相位不同,进而影响导航定位精度。
2.天线相位中心误差的原因
天线相位中心误差引起的原因主要包括天线设计的缺陷、天线制造的误差,以及天线的安装姿态等因素。首先,由于GNSS接收机天线的设计和制造过程中存在一些误差,导致天线反射面的形状和尺寸与设计要求存在偏差,这些偏差就会引起相位中心误差。其次,当卫星信号入射天线时,天线的方向、倾斜角度以及旋转角度等均会对信号入射角度产生影响,从而导致相位中心的误差。
3.天线相位中心误差的修正方法
为了修正天线相位中心误差,通常采取以下两种方法:
(1)在天线方向图拟合中进行天线相位中心误差的修正
在GNSS接收机中,由于天线相位中心误差对定位精度有着重要影响,因此通常会在天线方向图的拟合中加入相位中心误差的修正。具体修正方法是,将天线相位中心误差视为一定的常量,然后通过改变常量的数值,对拟合函数进行调整,直到找到最佳匹配的天线方向图曲线。
(2)采用天线相位中心测量方法
除了在天线方向图拟合过程中进行修正之外,还可以通过实际测量天线相位中心误差来进行修正。通常利用两条相邻卫星间距足够远的双星技术,通过对双星相对相位差的测量,计算出天线相位中心误差的大小和空间分布情况,从而进行修正。
4.结论
天线相位中心误差是影响导航定位精度的主要因素之一。通过对天线的设计、制造、安装等环节进行精细化管理和优化,可以降低天线相位中心误差的影响;同时,通过采用天线相位中心误差修正方法,可以进一步提高定位精度和稳定性,实现更加准确和可靠的GNSS定位应用。
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