不同類型GPS接收機天線觀測結果分析①

王小瑞，程傳錄

（國家測繪局大地測量數據處理中心，陜西 西安710054）

0 引 言

隨著GPS定位精度的提高和技術的完善，GPS技術已成為大地坐標系統建立與維護；及基礎地理信息獲取與更新的主要技術手段。國內外GPS測量儀器種類不斷增加，目前有TRIMBLE、LEICA、TOPCON、ASHTECH、NOVATEL、THALES、SOKKIA、南方、中海達、華測及合眾思壯等GPS測量儀器，GPS測量儀器種類的增加推動了GPS技術的廣泛應用。由于GPS天線相位中心不一致性，造成不同儀器定位結果的差異，針對不同類型GPS儀器和天線進行實驗、計算、分析和比較。

1 天線相位中心及改正模型

無線電天線發射或接收信號的那一點被稱為天線相位中心，GPS接收機所采集到的觀測值就是相對于這一點的。天線相位中心并非固定不變，而是隨所接收信號的高度角、方位角和信號強度等變化而變化，這被稱為天線相位中心變化（PCV）［1－2]。天線相位中心變化通常為數個毫米，對于某些類型的天線，可能達到數厘米。天線相位中心變化對基線解算結果所產生的影響，可以采用模型改正的方法來加以消除［1]。

雖然天線相位中心與信號的高度角、方位角和信號強度都有關，但由于測試成本比較高，因此，現有的改正模型僅考慮了高度角因素。測定相位中心變化的方法是：采用多項式對L1和L2的單殘差進行擬合，得出由于相位中心隨高度角變化而引起的觀測值的變化［1]。利用此方法所確定出的天線相位中心變化被稱為相對的相位中心變化。常用的天線相位中心改正模型由兩部分改正構成：天線平均相位中心位置（也常被稱為天線相位中心偏移［3]，該參數由天線生產廠商提供）；……