GPS/BDS导航天线相位中心建模研究
发布时间：2022-01-02 16:35
随着卫星导航技术的不断发展,其在民用和军用领域扮演着越来越重要的角色,这对卫星定位的精度提出了更高的要求,但天线相位中心误差是制约其精度的重要因素之一。对GPS/BDS导航天线相位中心进行建模不仅可以提高定位的精度,还有助于GPS和BDS这两个系统的兼容并用,从而摆脱对国外卫星导航系统的依赖。本文重在设计一套GPS/BDS导航天线的相位中心改正模型。文中先结合旋转法和天线交换法来获得天线的PCO,再以此为基础,通过室外相对测定法来得到天线PCV,从而建立一套GPS/BDS导航天线相位中心改正模型。根据设计方案进行室外超短基线的相对测定,得到了 GPS/BDS导航天线的实测数据,并处理实测数据而得到GPS/BDS导航天线在GPS L1频段以及L2频段下的PCO与PCV,相比于通过微波暗室法测得的参考值,本文设计的天线相位中心改正模型的PCO误差在0.87mm左右,PCV的误差会随着高度角的增加而增加,最大误差为2.34mm,因此本文模型的误差是毫米级的。之后使用改正模型而获得的基线向量均值与使用参考模型的差值都低于0.5mm,该差值是亚毫米级的。这些结果证明了本文设计的GPS/BDS导航...
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?ＧＰＳ卫星星座图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?ＧＰＳ?ｓａｔｅｌｌｉｔｅ?ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ??向用户发射无线信号的卫星星座组成了?ＧＰＳ的空间段，其中有２１颗卫星是??［２７］
??２．地面段??地面段是全球性的地表设施，其可以分为主控站、信息注入站以及卫星监测??站，它的作用是监控ＧＰＳ卫星，从而保证ＧＰＳ的正常运行。监测站是采集数据??给主控站并受其控制。主控站不仅具有监测站的全部功能，还能协调和管理地??面监控系统，其整合所有采集到的数据而生成相关的信息文件，同时，它可以??控制ＧＰＳ卫星，并在工作卫星出现故障时调用备用卫星来代替。注入站的功能??是将主控站生成的相关文件发射并存储到对应卫星的系统中以及检验信息的准??确性。??３．用户部分??用户设备是由一系列的用户接收机终端组成的，而接收机是用户终端的基础??部件，用天线来接收ＧＰＳ卫星的电磁波信号，并通过相关软件来实现导航、定??位以及授时等各种服务。ＧＰＳ的用户段如图２．２所示。??
科技大学硕士学位论文?ＧＰＳ／ＢＤＳ卫星导航系统号”系统在“北斗一号”的基础上建成，其导航方式由主动式双向测向测距三维导航，从而解决了?“北斗一号”的诸多问题。??与ＧＰＳ类似的，ＢＤＳ也可以分为三部分：空间段、地面段和用户段。??１．空间段??ＢＤＳ的空间段是由ＧＥＯ卫星、ＭＥＯ卫星以及ＩＧＳＯ卫星这三种卫星组ＧＥＯ卫星的数量为５，它们的轨道高度为３５７８６ｋｍ并分别定点在５８．７５?°Ｅ、１４０°Ｅ和１６０°Ｅ；?ＭＥＯ卫星的数量为２７，它们的轨道高度为２１５２８ｋ们的轨道倾角为５５°；?ＩＧＳＯ卫星的数量为３，它们的轨道高度和轨道是３５７８６ｋｍ和５５°。到２０１２年底，ＢＤＳ的在轨工作卫星数量己达到１４中ＭＥＯ卫星的数量为４颗，ＩＧＳＯ卫星的数量为５颗以及ＧＥＯ卫星的５颗［２８］。图２．３为ＢＤＳ的卫星星座图。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]北斗卫星导航系统信号设计的进展及发展趋势[J]. 陆明泉,姚铮,张嘉怡,郭甫,魏祯怡. 卫星应用. 2015(12)
[2]GPS高程传递中天线相位中心垂直偏差的改正[J]. 黄纪晨. 城市勘测. 2012(06)
[3]使用GAMIT软件进行高精度GPS基线解算的方法与步骤[J]. 刘同文. 北京测绘. 2012(06)
[4]基于IGS精密星历的卫星位置内插方法比较[J]. 马俊,唐诗华,黄鹰,王文杰. 城市勘测. 2011(05)
[5]GNSS天线相位中心模型的演变[J]. 赵庆海. 全球定位系统. 2011(05)
[6]阵列天线相位中心的校准方法及误差分析[J]. 陈曦,傅光,龚书喜,阎亚丽,刘海风. 西安电子科技大学学报. 2011(03)
[7]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[J]. 涂锐,黄观文,邹顺. 大地测量与地球动力学. 2010(03)
[8]GPS天线相位模型变化对高精度GPS测量解算的影响研究[J]. 丁晓光,张勤,黄观文,管建安. 测绘科学. 2010(03)
[9]基于测量机器人的GPS天线相位中心影响检测法[J]. 张成军. 测绘通报. 2010(03)
[10]相位中心改正模式的转变对GPS数据处理的影响[J]. 朱智勤,李征航,刘万科. 武汉大学学报(信息科学版). 2009(11)
硕士论文
[1]GNSS天线相位中心改正模型的建立[D]. 李晓波.中国地震局地震预测研究所 2013
本文编号：3564515
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?ＧＰＳ卫星星座图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?ＧＰＳ?ｓａｔｅｌｌｉｔｅ?ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ??向用户发射无线信号的卫星星座组成了?ＧＰＳ的空间段，其中有２１颗卫星是??［２７］
??２．地面段??地面段是全球性的地表设施，其可以分为主控站、信息注入站以及卫星监测??站，它的作用是监控ＧＰＳ卫星，从而保证ＧＰＳ的正常运行。监测站是采集数据??给主控站并受其控制。主控站不仅具有监测站的全部功能，还能协调和管理地??面监控系统，其整合所有采集到的数据而生成相关的信息文件，同时，它可以??控制ＧＰＳ卫星，并在工作卫星出现故障时调用备用卫星来代替。注入站的功能??是将主控站生成的相关文件发射并存储到对应卫星的系统中以及检验信息的准??确性。??３．用户部分??用户设备是由一系列的用户接收机终端组成的，而接收机是用户终端的基础??部件，用天线来接收ＧＰＳ卫星的电磁波信号，并通过相关软件来实现导航、定??位以及授时等各种服务。ＧＰＳ的用户段如图２．２所示。??
科技大学硕士学位论文?ＧＰＳ／ＢＤＳ卫星导航系统号”系统在“北斗一号”的基础上建成，其导航方式由主动式双向测向测距三维导航，从而解决了?“北斗一号”的诸多问题。??与ＧＰＳ类似的，ＢＤＳ也可以分为三部分：空间段、地面段和用户段。??１．空间段??ＢＤＳ的空间段是由ＧＥＯ卫星、ＭＥＯ卫星以及ＩＧＳＯ卫星这三种卫星组ＧＥＯ卫星的数量为５，它们的轨道高度为３５７８６ｋｍ并分别定点在５８．７５?°Ｅ、１４０°Ｅ和１６０°Ｅ；?ＭＥＯ卫星的数量为２７，它们的轨道高度为２１５２８ｋ们的轨道倾角为５５°；?ＩＧＳＯ卫星的数量为３，它们的轨道高度和轨道是３５７８６ｋｍ和５５°。到２０１２年底，ＢＤＳ的在轨工作卫星数量己达到１４中ＭＥＯ卫星的数量为４颗，ＩＧＳＯ卫星的数量为５颗以及ＧＥＯ卫星的５颗［２８］。图２．３为ＢＤＳ的卫星星座图。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]北斗卫星导航系统信号设计的进展及发展趋势[J]. 陆明泉,姚铮,张嘉怡,郭甫,魏祯怡. 卫星应用. 2015(12)
[2]GPS高程传递中天线相位中心垂直偏差的改正[J]. 黄纪晨. 城市勘测. 2012(06)
[3]使用GAMIT软件进行高精度GPS基线解算的方法与步骤[J]. 刘同文. 北京测绘. 2012(06)
[4]基于IGS精密星历的卫星位置内插方法比较[J]. 马俊,唐诗华,黄鹰,王文杰. 城市勘测. 2011(05)
[5]GNSS天线相位中心模型的演变[J]. 赵庆海. 全球定位系统. 2011(05)
[6]阵列天线相位中心的校准方法及误差分析[J]. 陈曦,傅光,龚书喜,阎亚丽,刘海风. 西安电子科技大学学报. 2011(03)
[7]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[J]. 涂锐,黄观文,邹顺. 大地测量与地球动力学. 2010(03)
[8]GPS天线相位模型变化对高精度GPS测量解算的影响研究[J]. 丁晓光,张勤,黄观文,管建安. 测绘科学. 2010(03)
[9]基于测量机器人的GPS天线相位中心影响检测法[J]. 张成军. 测绘通报. 2010(03)
[10]相位中心改正模式的转变对GPS数据处理的影响[J]. 朱智勤,李征航,刘万科. 武汉大学学报(信息科学版). 2009(11)
硕士论文
[1]GNSS天线相位中心改正模型的建立[D]. 李晓波.中国地震局地震预测研究所 2013
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