PDF《方法研究》

30 min 的相对定位后,将两台接收机的天线互换 位置,此时仅将天线取下,保持两测站上的三脚架和三角基座不动,再观测第二时段,由此

504 天文学进展30 卷504 天文学进展30 卷504 天文学进展30 卷 构成第一测回.然后, 保持天线不动观测第三时段, 再互换两台接收机, 观测第四时段, 第三 和第四时段构成第二测回.按此顺序, 共四个测回. 图2交换天线法示意图[2] 如图

2 所示[2] ,测站 A、B 点的大地高分别为 HA、HB,其对应的接收机 A 和接收机 B 的三脚架高分别为 hA、 hA, 天线相位中心垂直偏差分量分别为 δhA、 δhB, 设(UA)i,j 、 (UB)i,j 分别是测站 A、B 观测卫星得到的各测回大地高观测值,其中下标 i = 1, 2, 3,

4 代表测回 数, j = 1,

2 代表时段数, 则相应的第一测回第一时段有 ?HAB = HB ? HA = [(UB)1,1 ? hB ? δhB] ? [(UA)1,1 ? hA ? δhA] , (4) 第一测回第二时段有 ?HAB = HB ? HA = [(UB)1,2 ? hB ? δhA] ? [(UA)1,2 ? hA ? δhB] , (5) 两式相减得 δhB ? δhA =

1 2 {[(UB)1,1 ? (UA)1,1] ? [(UB)1,2 ? (UA)1,2]} . (6) 令?hAB = δhB ? δhA, (?UAB)i,j = (UB)i,j ? (UA)i.j, 其中 (?UAB)i,j 可以由载波相位观测 值双差解求得. 于是得到第 i 测回天线 A 和B的相位中心在垂直方向的相对偏差公式为: ?hAB = δhB ? δhA =

1 2 (?1)i?1 [(?UAB)i,1 ? (?UAB)i,2] . (7) 取4个测回的 ?hAB 的平均值即为最后相位中心垂直方向偏差之差值结果.如果其中一个 天线的相位中心垂直偏差分量是已知的, 那么可以测定出另一个天线相位中心垂直分量的绝 对值. 2.3 完全流动观测法 如果把交换天线法与旋转观测法相融合,那么不仅可以计算出水平分量上的偏差,也可 以计算出垂直分量的偏差, 这种结合称为完全流动观测法.

4 期 李晓波, 等:GNSS 天线相位中心偏差与变化精确标定方法研究

505 4 期 李晓波, 等:GNSS 天线相位中心偏差与变化精确标定方法研究

505 4 期 李晓波, 等:GNSS 天线相位中心偏差与变化精确标定方法研究

505 先用一条虚构的闭合线连接局域网内的测站, 并把所有的接收机沿着这条线顺时针移动 到下一测站, 在第二时段时再逆时针移动, 如图 3[3] . 图3完全流动观测, 灰色表示流动之后的情况[3] 与旋转观测法主要不同的是,在完全流动观测法中,测站坐标和未知相位值之间是几何 相关的,而且完全流动观测法具有同时估算相位中心偏差所有三个分量的优点,用这种方法 标定天线相位中心偏差更合理些. 2.4 相对参考天线的双差相位观测法 这种方法首先要建立一个校准场[4] ,其中有两个距离与高程都已知的固定基墩:一个为 参考基墩,一个为测试基墩.参考基墩上安装一个参考天线,在测试基墩上安装一个与参考 天线相同类型的天线,来测量这个天线在该基墩上的单频相位中心位置.因为两个天线的参 考点 (ARP) 之间的距离矢量是已知的,那么以高度截止角为 15? ,用24 h 的双差相位观测 数据,得到参考天线分别在 L1,L2,LC 频率的相位中心之间的基线矢量,与已知的距离矢 量之差就是参考天线相应频率的相位中心位置 PCO,以此作为测试基墩上被测天线的初始 相位中心位置. 然后,在测试基墩上安装被测天线,解算基线得到的位移,就是被测天线相对于参考天 线的相位中心位置,知道了参考天线的相位中心位置,那么被测天线的相位中心位置就可以 得到.由于相同类型的不同天线的相位中心偏差通常有几毫米的差异,所以用相同类型的多 个不同测试天线进行标定求平均,可得到各频率的平均相位中心偏差值,这就是所求的被测 天线的相位中心偏差.