卫星天线相位中心改正模型对参考框架转换中尺度参数的影响分析

计算了7个IGS分析中心第二次重新处理单天解与IGS14之间的尺度参数,并采用极大似然方法对其进行分析,比较两种GNSS卫星天线相位中心改正模型对尺度参数序列噪声模型、平均偏移量、速度及季节性信号的影响。结果表明,所有尺度参数的随机特性均可由白噪声加幂律噪声较好地描述,不同分析中心的尺度参数速度值在-0.22~-0.15 mm/a之间变化,尺度参数的周年信号显著,半周年信号相对较弱;卫星天线相位中心改正模型的变化对尺度参数的平均偏移量影响显著,对其随机特性、速度及季节性信号影响较小。

卫星天线相位中心偏移对GPS精密单点定位精度的影响研究

介绍GPS卫星天线相位中心偏移的改正方法,采用商用精密单点定位软件P3计算并分析BlockⅡA卫星信号发射天线相位中心偏移对GPS精密单点定位精度的影响,最后给出高精度GPS数据处理中关于GPS卫星天线相位中心偏移改正的方法和建议。

北斗卫星天线相位中心改正模型精化及对精密定轨和定位影响分析

针对BDS-2和BDS-3卫星联合精密定轨和精密定位中高精度BDS-2 IGSO/MEO卫星天线相位中心改正在轨估计模型的缺失问题,本文采用了改进的PCV和z-offset参数估计方法,精化了BDS-2 IGSO/MEO卫星B1I/B3I无电离层组合PCC模型。数值验证结果表明:相比北斗官方发布的PCO地面标定值,本文精化的PCC模型使得精密轨道SLR残差的STD减小了0.6~2.4 cm,改善百分比为8.6%~33.3%;基于本文精化的BDS-2和已有BDS-3卫星精化的PCC模型使得精密定位浮点解在高程方向显著提升了9.5 mm(37.2%)。

导航卫星天线相位中心误差标定方法研究现状及发展趋势

卫星天线相位中心误差是影响GNSS高精度定位定轨的重要误差源,实用中需要对其精确标定。随着北斗卫星导航系统的建设发展,如何对卫星天线相位中心误差进行更为精确的标定应引起人们的重视。为此,本文首先简要介绍了各卫星导航系统的卫星天线情况,而后系统总结了导航卫星天线相位中心误差标定方法的发展历程和研究现状,指出了未来卫星天线相位中心误差标定方法的发展趋势,相关研究成果对我国北斗卫星天线相位中心误差的标定方法研究具有参考意义。

天线相位中心改正对定位参数的影响

天线相位中心位置不准确使得单站精密定位精度较差,导致通过GNSS方法建立的ITRF框架和其它方法 (VLBI、SLR)建立起的ITRF框架之间存在一定的不符。本文分析卫星、接收机天线相位中心改正(PCO)和相位中心偏差(PCV)对精密单点定位结果的影响,结果表明卫星天线PCO值对平面精度影响较小,约为1~2cm,对高程精度影响较大,可达5~10cm;卫星天线PCV值对定位精度影响约为几个毫米;接收机天线相位中心影响随天线类型变化,PCO值对平面精度的影响很小,对高程精度的影响可达几个厘米,PCV值对高程精度影响同样也可达到几个厘米;考虑方位角及高度角计算天线PCV改正与仅考虑高度角计算,定位结果的差值为毫米级。

GPS接收机天线相位中心偏差参数检测方法的改进

对文献[1]介绍的GPS接收机天线相位中心偏差参数检测的一般方法,在计算方法上作了简化,使概念更加明确;为确保偏差参数和基线分量的估值计算无误,对检测步骤作适当修改,所得结果仍与原步骤计算结果相同,但计算过程提供了上、下半测回较差的检核,提高了检测的可靠性。

基于不同参考框架的GPS卫星天线校验

重新估计了基于不同参考框架的GPS卫星天线PCO(相位中心偏差)和PCV(相位中心变化)参数.计算过程中,通过固定测站天线的PCO和PCV,并将测站坐标强约束至不同的参考框架之下,降低了GPS卫星天线参数和接收机天线参数以及参考框架参数之间的相关性.结果显示,基于不同参考框架的同类型卫星天线PCV差异的平均值为0.726mm;与IGS发布值差异的平均值为0.844mm;基于新公布的IGS14参考框架的GPS卫星天线PCO估计结果与IGS(国际GNSS服务)发布值差异的平均值为-14.4mm,基于IGb08参考框架的卫星天线PCO估计结果与IGS发布值差异的平均值为-16.8 mm.以上结果表明,本措施提高了GPS卫星相位中心PCO/PCV的一致性,从而也能提高GNSS(global navigation satellite system)技术用于框架传递的连续性.

圆极化天线特性参数及相位中心的测量方法

本文研究了一种利用线极化源天线测量圆极化天线特性参数及相位中心的方法,建立了测量方法的数学模型。实际测试和理论分析表明,该方法相位中心测量精确,具有实用性强、自动化程度高、测量精度高等特点。

基于幅相分离和动态粒子群算法的SAR图像属性散射中心参数估计

针对SAR图像属性散射中心估计问题,提出了基于幅相分离和动态粒子群算法的参数估计方法。首先利用传统的图像域分析方法对单个属性散射中心进行解耦。然后,利用位置参数仅仅与相位信息有关的特性,采取了幅度、相位分离进行参数优化的方法。同时,对幅度相位分离后得到的较为简洁的参数表达形式,利用运算量更小的动态粒子群算法(DPSO),进一步提高了参数优化的效率和精度。基于仿真数据对提出方法进行了测试,结果验证了其有效性。

基于电流相位特性的滑动散射中心建模方法

复杂流线型目标通常包含多个滑动型散射中心(sliding scattering center,SSC)。由于SSC位置随观测方位变化而改变,采用现有的散射中心建模方法所获得的SSC属性参数精度受到雷达图像分辨率、多散射中心图像混叠和参数估计精度的限制。本文提出一种基于表面电流相位特性的散射中心建模方法。该方法基于全波法计算的稀疏采样角度下的表面等效电流数据,通过驻相点自适应提取、电流分区,实现目标散射中心的参数化建模。驻相点自适应提取可以精确确定散射中心位置,电流分区计算可以避免多散射中心成分混叠造成的参数提取困难,从而保证了散射中心的建模精度。本文以某导弹和飞机模型为例,采用全波法和传统方法建模计算结果对使用该方法建模的效率和精度进行了验证。

BeiDou-3试验卫星精密定轨及钟差精度分析

BeiDou-3试验卫星在北斗全球组网阶段起着重要的测试验证作用,精密轨道和钟差精度是衡量新卫星服务性能的重要标志。本文介绍了BeiDou-3试验卫星(C31、C32、C33和C34)可用的两种卫星天线相位中心改正参数;对比分析了不同天线相位中心改正策略对于精密定轨和卫星钟差确定的影响;定量分析了i GMAS跟踪站对试验卫星跟踪弧段的覆盖率差异。实验结果表明:卫星厂商提供的卫星天线相位中心参数精度更高,建议在精密数据处理中采用。采用卫星厂商天线相位中心改正参数的BeiDou-3试验卫星精密定轨1D RMS精度分别为38、30、49和70 cm,精密钟差精度除C34结果较差外其余均优于0.6 ns;4颗试验卫星跟踪弧段覆盖率分别为32%、42%、79%和80%。综合来看,C32卫星相对其余3颗卫星结果呈现出更好的性能。

天线相位中心改正模型对PPP参数估计的影响

比较了IGS发布的相对天线相位中心改正模型与绝对天线相位中心改正模型,分析了两种不同模型对精密单点定位(PPP)参数估计的影响。结果表明,采用不同的天线相位中心改正模型,天顶对流层延迟(ZPD)的估值存在5mm左右的差异,接收机钟差参数存在3ns左右的差异,估计的测站坐标高程方向有1cm左右的差异。使用绝对天线相位中心模型估计得到的ZPD精度优于5mm,高程方向定位精度约为1cm,接收机钟差估计的精度达0.1ns。

卫星天线相位中心偏移对GPS精密单点定位精度的影响探讨

文章主要论述的是有关卫星天线相位中心偏移对GPS精密单点定位精度的影响的问题,首先,文章针对GPS卫星天线相位中心偏移的改正模型的建立提出了相应的意见,继而在此基础上得出了相应的结果,并对结果进行了分析,希望通过文章的论述,能够为我国卫星天线使用的可靠性的提高提供基础性的保证,同时也为我国相应领域技术水平的提升打下基础,这一问题必须得到有关部门及人员的足够重视,这是解决这一问题的关键.

一种双天线SAR运动目标成像系统仿真

提出了一种DPCA联合MDCFT的双天线SAR运动目标成像系统。将MDCFT变换应用于经过DPCA杂波对消后的信号,在MDCFT幅值平面内同时完成对运动目标的检测和多普勒参数的估计。建立了适合SAR系统的MDCFT模型,对杂波对消后回波数据的MDCFT幅度值分析证明了该方法的可行性``和有效性。在分数阶傅立叶域进行滤波以消除杂波对相位的影响,进而利用通道间的相位差和多普勒中心频率对运动目标准确定位。利用大量的仿真实验对该系统的功能进行了验证。

星载SAR方位多通道TOPS成像模式参数设计

目前,星载SAR的渐进扫描(Terrain Observation by Progressive Scans,TOPS)成像模式承担有宽幅成像的重要任务,本文将偏置相位中心的方位多通道(Displaced Phase Center Multiple Azimuth Beams,DPCMAB)技术与其结合,以实现一种更高分辨率的宽幅成像体制。由于波束在距离向和方位向存在周期性扫描,对该体制进行常规的系统设计外,还应考虑多块区域的综合成像效果与拼接效果。本文还提出一种方位多通道TOPS模式的系统参数设计流程,依据流程考虑了系统性能指标与成像可行性,对脉冲发射频率(Pulse Repetition Frequency,PRF)、子带个数、Burst时间和方位向子通道分布等关键参数进行设计,给出了多组设计参数,为后续的工程实现提供了参考。最后根据设计参数进行系统性能分析,证实了系统能够实现理想的成像效果,说明了设计结果的有效性。

GPS接收机天线装置定向标志线及平均相位中心参数的检测

本文讨论了GPS测量的重要误差来源之一——接收机天线相位中心漂移误差,研究了表征平均相位中心的基本参数及其检测和处理方法。如果用户设备进行了这种检测,并对观测成果作了相应的修正,目前大部分商品接收机在几十公里以内的短过测量中,精度可以提高到3 mm+2 ppm·d(d为边长,单位:km),同时解决了混合机组参加GPS网观测和处理的难题。

北斗导航卫星相位中心修正

北斗卫星导航系统（BeiDou navigation satellite system,BDS）发播电文时利用卫星钟差a0参数修正了B3频点相位中心与质心差异的大部分偏差,利用卫星群延时间参数（timing group delay,Tgd）修正不同频点相位中心的差异部分。该方法实质是利用各向同性的卫星钟差修正具有各向异性的天线相位中心偏差,改正精度有限。为进一步提高广播星历精度,提出了先对卫星位置进行相位中心改正,再对相位中心的轨迹进行广播星历拟合的处理方法,分别比较了两种改正方法对用户距离误差（user range error,URE）以及精密单点定位精度的影响。分析表明,两种方法都能使URE和定位精度得到提高,且新方法比利用卫星钟差a0参数的修正精度提高了约76%,定位精度提高了约12.5%,同时新方法的改正精度不受时空因素影响。利用广播星历拟合修正天线相位中心与不进行天线相位中心比较,定位精度提高约38.1%。最后分析了Tgd参数修正各频点天线相位中心不一致的残差,影响在毫米级,可以用于修正相位中心的频间差异。

基于DPCA的多通道机载SAR动目标检测和参数估计方法

在分析多通道机载SAR/GMTI模式回波的基础上,结合移位相位中心天线(Displaced Phase Center Antenna,DPCA)技术,提出一种适用于多通道机载SAR/GMTI模式的杂波抑制和参数估计算法。该方法将传统的DPCA方法扩展到三个或者更多个通道,从而获得更好的性能,不仅能够有效地实现杂波抑制,还能够较准确的估计出动目标的运动参数。仿真数据证明了该方法的有效性。

相位中心改正模式的转变对GPS数据处理的影响

分析对比了GPS数据处理中使用的天线相位中心的相对改正方式和绝对改正方式,使用绝对改正模式具有更多的优点,而使用不同的天线相位改正模式时,会对GPS数据处理结果产生影响。利用BerneseGPS软件对某城市CORS系统网的实例数据进行了计算,结果表明,采用不同的相位中心改正方式对坐标结果在高程方向会造成cm级的影响,网的尺度比会变化6.4ppb,对流层天顶方向总延迟的估计值之间的差别为-6.9±4.0mm。

三通道SAR-GMTI地面快速目标检测

地面运动目标速度较大时,会产生距离徙动,在图像域出现严重散焦,不易检测;同时存在PRF模糊现象,其多普勒频谱会发生折叠,不易正确定位。针对上述问题,提出了基于机载三通道SAR-GMTI的地面快速目标检测、定位与成像方法。首先,在距离压缩后的数据域进行相位中心偏置天线(displaced phase center anten-na,DPCA)杂波抑制,组合运用Canny算子、Ratio算子和Hough变换提取快速目标运动轨迹。然后,采用基于解PRF后的二阶Keystone变换方法完成目标的成像、检测及运动参数估计。最后,将快速目标融合到标有慢速运动目标的清晰SAR图像中。外场实测结果验证了该方法的有效性和准确性。