GPS/BDS导航天线相位中心建模研究

摘要

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导航天线的相位中心改正模型可提高定位精度。最后根据设计方案求出不同放置状态下的天线PCV，发现天线水平放置时扼流圈可以较好地削弱多径效应对天线的影响。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容和组织结构

2 GPS/BDS卫星导航系统概述

2.1 GPS/BDS卫星导航系统的组成

2.2 GPS/BDS卫星信号

2.3 GPS和BDS系统间的异同点

2.4 本章小结

3 天线相位中心建模原理与方法

3.1 接收机相位中心

3.2 相位中心的校准方法

3.3 各种标定方法之间的对比

3.4 相位中心建模方案的设计

3.5 本章小结

4 现场测试与精度评定

4.1 GPS/BDS导航天线的研究

4.2 现场测试

4.3 数据处理

4.4 精度评定

4.5 不同倾斜角下天线的PCV

4.6 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢