接收机天线相位中心变化对GLONASS精密单点定位性能影响评估

研究接收机天线相位中心变化(PCV)对俄罗斯全球卫星导航系统(GLONASS)定位和对流层估计的影响分析。定位方面,分析接收机PCV改正与否对单GLONASS静态精密单点定位(PPP)三维坐标精度的影响,同时探讨将全球定位系统(GPS)和GLONASS系统对应的接收机PCV改正用于GLONASS PPP的定位研究的可行性与可用性。对流层估计方面,综合研究了在静态PPP和固定坐标PPP两种解算模式中接收机PCV改正对对流层延迟估计精度的影响。选取全球均匀分布的180个IGS站一个月(2017年4月份)的数据进行处理,结果表明,采用GPS或GLONASS系统对应的接收机PCV改正均可明显提升GLONASS PPP垂向坐标和对流层延迟估计精度。相比于采用GPS系统接收机PCV,GLONASS系统对应的接收机PCV改正对GLONASS PPP垂向坐标和对流层延迟估计精度有进一步的提升。

天线相位中心偏差变化及改正模型对精密单点定位精度的影响

利用精密单点定位程序对IGS站的实测数据进行计算,结果表明:平面方向,天线相位中心偏差和变化对精密单点定位精度影响较小;高程方向,天线相位中心偏差可造成厘米级的影响,天线相位中心变化的影响约5mm;相比相对天线相位中心改正模型,使用绝对相位改正模型具有更多优点,尤其用于高精度GPS授时其精度明显提高。

不同接收机北斗天线相位中心改正模型定轨性能分析

为建立北斗精密定轨接收机天线相位中心改正(phase center correction, PCC)模型最优化策略,首先对GPS的IGb R3和IGb 14标定值进行比较,两组模型值差异较小,表明在未提供北斗接收机天线IGb 14标定值的情况下采用IGb R3标定值代替具有可行性。进一步,设计PCC赋0、GPS L1/L2频点改正值代替、IGb R3标定值代替3组接收机PCC模型分析其对北斗精密定轨的影响。结果表明,接收机天线相位中心偏差(phas center offset, PCO)对精密定轨影响较大,对于北斗三号精密轨道,采用IGb R3模型的结果最优,其平均轨道拟合精度为3.4 cm;使用GPS的L1/L2代替值次之。最新框架下北斗接收机精确PCC模型公布前,推荐采用IGb R3值用于北斗三号精密轨道解算。

接收机天线相位中心变化对PPP解算的影响研究

针对精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)解算过程中,接收机毫米级天线相位中心变化(Phase Center Variations,PCV)误差对PPP解算位置、时间及大气对流层参数的影响问题,采用PPP算法模型对国际全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)组织分析中心BRUX测站一周的实测数据进行实验,使用多系统自动精密定位软件(Multi-GNSS Automatic Precise Positioning software,MG-APP)研究毫米级PCV误差对PPP解算参数的影响。验证结果表明,毫米级PCV误差对高程定位误差影响较大,对水平方向定位误差的影响较小,对计算天顶对流层和接收机钟差参数会产生较大的系统性常偏误差。

基于不同参考框架的卫星/地面天线相位中心改正对精密单点定位的影响

天线相位中心改正是GNSS精密定位中的重要误差源,分析不同参考框架下的天线相位中心模型差异及其对事后静态定位位置参数估计的影响,有助于获得参考框架一致性的定位结果,提高定位可靠性。首先分析不同参考框架下卫星/地面天线相位中心改正差异,其次选取全球均匀分布的国际GNSS服务(IGS)核心站,计算基于不同参考框架的卫星/地面天线相位中心改正引起的站点估计位置差异。结果表明:不同参考框架下天线相位中心改正引起的站点坐标差异水平方向为毫米级,高程方向的影响可达厘米级,引起的站点位置差异平均值为7.1 mm;不同参考框架下的卫星天线相位中心改正对站点估计位置的影响大于地面天线相位中心改正;地面天线相位中心改正对站点的影响与天线类型相关,同一种天线类型在不同站点上的影响基本一致。

GNSS天线相位中心偏差与变化精确标定方法研究

综述了地面上天线相位中心偏差的标定方法和天线相位中心变化的归算方法及其优缺点,并研究了GNSS在轨卫星天线相位中心改正的估算策略,探讨了LEO GPS卫星天线相位中心变化的在轨标定,有利于我国导航系统天线相位中心偏差和变化的标定研究。

北斗卫星天线相位中心改正在PPP中的应用研究

基于我国时间基准UTC(NTSC)系统,开展北斗天线相位中心(APC)改正在精密单点定位(PPP)以及高精度时间比对中的应用研究。通过接收机实测的北斗数据以及国际GNSS服务(IGS)中心提供的北斗精密钟差产品、轨道产品和IGS发布的多系统APC改正文件,进行北斗精密单点定位数据处理。结果表明,APC改正前后的精密单点定位X、Y、Z 3个方向上的误差均方根分别为0. 011 0、0. 021 2、0. 009 5 m以及0. 002 6、0. 007 1、0. 003 7 m,可以看出修正后的定位精度具有明显的提高。同样在零基线共钟时间比对以及远距离时间比对方面,两接收机同源零基线比对结果的标准偏差由未进行APC修正前的0. 148 2 ns降到修正后的0. 093 0 ns;远距离高精度时间比对结果的标准偏差从修正前的0. 302 9 ns降低到修正后的0. 266 8 ns,时间比对的短期稳定度也有所提高。因此,随着北斗系统的建设以及国际GNSS服务分析中心的相关北斗精密产品的不断完善,北斗的服务精度将越来越高。

GNSS接收机天线相位中心改正对高精度定位影响

阐述了GNSS接收机天线相位中心偏差(PCO)的产生原理及其改正模型,同时重点介绍了现阶段我国天线相位中心测定的基本原理及方法,并分析其优缺点,用算例分析了接收机天线相位中心改正对定位结果的影响,针对GNSS接收机天线的使用以及我国接收机天线相位中心的检测提出了一些思路和建议。

高精度GNSS数据处理中天线相位中心变化影响与改正

该文使用天线相位中心改正模型并结合GAMIT软件处理了GNSS的观测数据,研究分析了不同的天线相位中心模型对数据处理结果的影响,结果表明,绝对天线相位中心模型优于相对天线相位中心模型;而15°的高度截止角不仅可以良好地改善平差结果,还能使相对天线相位中心模型的改正效果接近绝对天线相位中心模型;方位角的变化对平差结果的影响是毫米级的。

GPS天线相位中心变化精确检测试验研究

天线相位中心误差是高精度地壳形变监测中制约定位精度的重要误差源,天线相位中心改正已成为提高观测精度的有效手段。文中对基于精密测量机器人的GPS天线相位中心变化精确检测方法进行了试验研究,并对试验数据进行初步分析,得到的天线平面校正精度约为2mm,高程方向校正精度约为3mm。研究结果表明,天线相位中心的精确校正除了可以提高GPS测量定位精度之外,还可为中国自主北斗导航系统提供精确的天线相位中心校正参数,推动北斗导航系统在高精度地壳形变监测领域的应用。

GPS天线相位中心变化及测试

对GPS天线相位中心随卫星变化的情况及减小和消除天线相位中心误差的方法进行了阐述 。

GPS天线相位中心改正方法研究

由于天线本身的特性及机械加工等原因,GPS卫星和接收机天线相位中心与其几何中心不重合,从而产生相位中心偏差。某些类型的天线该偏差甚至可达数cm,直接影响高精度GPS测量的精确可靠性[1]。讨论了GAMIT软件在高精度GPS数据处理中进行天线相位中心改正的原理、方法和策略,结合美国IGS观测站及南加州区域站观测数据,对改正方法及策略进行了实验对比与分析。结果表明:对接收机天线相位中心和卫星天线相位中心采用模型改正,而卫星天线相位中心偏移不改正,所得到的基线解算结果较好[2];地面接收机天线方位角的变化对U方向的基线解算结果有较大影响,在高精度GPS测量中,必须进行天线方位角的变化改正。

GPS天线相位中心误差的检测与改正

GPS天线相位中心误差是影响GPS测量精度的一项重要误差源。因此,在进行高精度的GPS定位测量时,必须进行天线定向,并对天线相位中心进行必要的模型改正。介绍了采用规范中常规相对定位检测法,检测出天线相位中心偏差的水平分量与垂直分量,并分析了该方法存在的不足。针对该方法的不足,提出了一种改进的新检测方法。实例表明,新方法可以快速简便地检测出天线相位中心偏差的水平分量,并具有较高的精度和可靠性,适合野外对GPS天线的检测。

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%)。

天线相位中心变化及对基线解的影响

阐述了天线相位中心改正的数学模型和天线相位中心变化的数字模型,对实测的GPS控制网进行了数据处理,通过加上/不加天线相位中心变化的改正来考察对基线解算结果的影响。试验表明,卫星天线相位中心变化对长基线有影响,对短基线没有影响。接收机天线相位中心变化对基线解的影响与基线两端接收机天线型号是否相同有关:型号相同时没有影响;型号不同时有影响,影响量大约为0.02 ppm。

天线相位中心改正模型对江西省GPS基准站基线解算的影响

江西是我国较早建成省级CORS的省份,江西省GPS基准站网监测系统(JXCORS)广泛运用在江西省测绘及其他行业。数据处理是JXCORS运行过程中非常关键的一步,在处理过程中选取合适的解算策略来得到高精度的解算结果有助于提高JXCORS产品精度。针对天线相位中心误差对JXCORS数据处理的影响进行了实验,采用TEQC及GAMIT软件对江西CORS站和周边IGS站进行数据处理,对比分析了相对和绝对天线相位中心改正模型对基线解算的影响。结果表明,在JXCORS数据处理中需要考虑天线相位中心误差,且建议使用绝对相位中心改正模型。

GPS天线相位中心改正模型及其对PPP的精度影响分析

GPS天线相位中心改正是GPS精密定位的一个误差源,本文对GPS天线相位中心的相对、绝对天线相位中心改正模型进行了分析,同时研究了天线相位中心相对、绝对天线相位中心改正对精密单点定位的影响,研究发现二者对精密单点定位在平面方向吻合的很好,但高程方向上具有较大的差异,建议采用IGS正在使用的绝对天线相位中心改正模型。

GAMIT基线解算中未知类型天线相位中心改正方法研究

本文从天线相位中心改正的原理出发,介绍了如何在GAMIT中添加天线相位中心改正参数,并通过两组实验分别验证了几种GAMIT解算中未知类型天线相位中心的改正方法,对实验结果进行比对分析,对几种方案的适用情况进行了总结。

接收机天线相位中心改正对Galileo定位精度的影响分析

针对接收机天线相位中心与天线参考点ARP不一致引起的测量误差,从距离域和位置域分析其对定位精度的影响。同时,顾及IGS未提供接收机端Galileo天线相位中心改正,采用GPS的天线相位中心改正近似替代,并进行精密单点定位和静态相对定位。结果表明,天线相位中心偏差引起测距的误差可达1 dm,应当改正;采用近似PCO与PCV改正后,PPP垂向偏差由dm-cm级提高到mm级,不同接收机天线相对定位的垂向偏差由cm级提高到mm级,近似替代策略可明显改善Galileo精密定位的精度。

北斗天线相位中心偏差改正对精密单点定位的影响

利用厂商模型、MGEX模型和ESA模型对BDS卫星天线相位中心偏差进行改正,结果表明,3种模型对BDS精密单点定位精度均有所提升,其中,水平方向提升1~2 cm,高程方向定位精度由1 dm提升为厘米级,ESA模型优于另外两种模型。利用GPS接收机天线相位中心偏差改正值对BDS接收机天线相位中心偏差进行改正,其精度改善情况随天线类型的不同而存在差异,水平方向精度影响为毫米级,高程方向与天线类型有关,精度影响最大可达厘米级。