GPS天线相位中心水平方向偏差的检测与校正.pdfVIP

第 34卷第 6期 华 北 水 利 水 电 学 院 学 报 Vo1．34No．6 2013年 12月 JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower Dec．2013 DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2013．06．021 GPS天线相位 中心水平方向偏差的检测与校正 王铁生，缑慧娟 ，赵东保 (华北水利水 电大学，河南 郑州 450045) 摘 要 ：针对常规旋转天线法中旋转角度不准确 以及天线相位 中心具有随机性的情况 ，提 出了利用均值法进行 GPS接收机天线相位中心水平方 向上偏差的检测和校正 ．该方法是将两 台接收机安置在超短基线两端 ，固 定其中一台接收机 ，将另外一台接收机天线均匀旋转，基线解算，计算旋转的接收机天线相位中心水平方 向偏差大小．结合实例证明：新的检测方法快捷、简便，适合野外利用超短基线进行天线相位中心水平方向 偏差 的检测 ． 关键词 ：旋转天线法 ；天线相位 中心偏差 ；检测 ；校正 中图分类号 ：TU457 文献标识码 ：A 文章编号 ：1002—5634(2013)06—0073—04 GPS技术在测绘领域 中应用广泛．利用 GPS静 是旋转天线法 ． 态相对定位测量可获取点的高精度三维坐标 ，但获 1．1 旋转天线法 取 的数据中存在误差是不可避免的．影响测量成果 该方法建立在静态相对定位的基础之上，对超 的误差来源很多，如与接收机有关的误差包括接收 短基线进行解算 ，利用最小二乘原理确定相位 中心 机 的钟误差 、接收机的测量噪声 、接收机天线相位 中 偏差大小 ，其原理如图 1所示．将两 台GPS接收机 心偏差等，其中接收机天线相位中心偏差 (PCO)… 安置在观测墩上 ，其指北标志指向北方向，固定一台 是 由于制造过程 中电气化 中心与几何中心不一致产 接收机，将另一 台接收机分别旋转至 0。，90。，180。， 生 的，对平面测量成果 的影响值可达毫米级甚至厘 270。，然后将两台接收机交换工作 ，将原 固定 的天线 米级 ．因此利用 GPS进行高精度测量定位时，必 分别旋转至 90。，180。，270。． 须对接收机天线相位 中心进行检验和校正． 这种方法需要进行角度旋转 ，通常 GPS接收机 上不含角度度盘 ，因此 ，如果不能确保旋转角度 ，会 1 常规检测方法及误差分析 对计算结果产生一定 的影响．为了控制旋转角度的 目前，按照国家测绘行业 《全球定位系统 (GPS) 准确性，有些学者对旋转天线法 进行了改进 ，如 接收机检定规程》(GJB6564--2008)中规定的GPS 图2所示，利用基座上的3个脚螺旋控制旋转角度 接收机天线相位 中心水平方向偏差检测的常规方法 为 0。，120。，240。． 天线2 天线2 图 1 常规旋转天线法 图2 改进的旋转天线法 收稿 日期 ：2013—05—20 基金项 目：国家 自然科学基金 ． 作者简介 ：王铁生 (1966一)，男，河北定州人 ，教授 ，博士，主要从事工程测量及 GPS数据处理方面的研究 74 华 北 水 利 水 电 学 院 学 报 2013年 12月 以上