GPS天线特性和相位中心变化的校正方法

GPS天线的特点

天线是GPS用户设备部署的重要组成部分。GPS接收机通过天线获取卫星信号和相关数据信息。由GPS所获得的基线和三维坐标矢量，由基准的两个GPS天线中心和相应的天线标高之间的坐标矢量来校正。由于GPS天线的特性，其几何中心与电相位中心不一致。它们不仅在东、北、高程三个方向有固定的偏差，而且还随接收GPS卫星的高度和方位角的变化而变化。这一变化将带来超过10厘米的高度偏差。如果不进行校正，会影响测量效果，特别是在高精度GPS测量中。

在GPS中进行静态测量时，对统一类型天线的短基线或超短基线进行静态测量。由于卫星的数量由基线GPS天线接收信号强度基本上是一样的(假设没有车站环境干扰),基线两端的电相位中心GPS天线的接收GPS卫星根的变化基本上是相同的,可视为一个小变化的基线由于天线的相位中心的变化,但不影响基线长度和相应的三维坐标分量。因此，在计算基线时可以忽略天线相位中心变化的修正。

然而，当相同类型的天线用于长时间间隔和高精度测量时，卫星的高度角和方位角可能会有所不同，因为两颗GPS天线在基线时接收到的不同的卫星，接收卫星的数量可能有所不同。在这种环境下，必须考虑基线的相位以考虑天线的相位。中心的改变是可以补救的。当一种天线混合并用于高精度测量时，必须考虑天线相位中心的变化。

2和GPS天线相位中心变化的校正方法

在硬件方面，生产商开发了多个馈电GPS天线。将多个信号馈线放在一个天线中，GPS天线随卫星信号的变化而减小，从而减小了天线相位中心的变化偏差。

在软件方面,天线的相位中心的变化参数固定偏差造成的GPS天线的电流相位中心及其中心和不同的高度角和方位角测量通过大量的实际观测,和这些参数被添加到软件。这些参数用于计算基线时的天线相位。位置中心的改变被认为是被纠正的。

不同频率信号对GPS天线相位中心变化的影响不同。同一厂家的GPS天线具有相同的特性。多径效应对天线相位中心的变化有一定的影响。不同材料的天线罩对天线相位中心的变化有较大的影响。