GPS高程传递中天线相位中心垂直偏差的改正

黄纪晨

(新疆交通规划勘察设计研究院，新疆乌鲁木齐 830006)

1 引言

GPS测量中，伪距观测值和相位观测值均以接收机天线相位中心位置为基准测定与卫星之间的距离，实测时天线的对中整平是以接收机天线的几何中心位置为基准，因此理论上设计接收机天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。但是，实际上接收机天线的相位中心瞬时位置会随着信号输入强度和方向的不同而发生变化，即观测时相位中心的瞬时位置(称为视相位中心)与理论上的接收机天线的中心位置将有所不同。接收机天线的这种相位中心瞬时位置和设计位置的偏差就是天线相位中心偏差。天线相位中心的偏差会对相对定位结果造成定位误差，根据天线性能的优劣，甚至可达数毫米至数厘米，对于精密相对定位，这种影响是不容忽视的［1，2］。

2 天线相位中心偏差垂直分量的检测

GPS接收机天线相位中心偏差，包括水平偏差和垂直偏差两个方面，一般接收机天线的相位中心垂直方向上的偏差远大于水平方向上的偏差。GPS接收机天线相位中心偏差及其稳定性，是影响高精度GPS测量的一个重要因素。而GPS接收机天线相位中心垂直分量的偏差对于GPS高程测量精度的影响是非常明显的，在变形监测中以及常规测量中很容易产生较大误差，因此必须要采取一定措施予以削弱，以保证获得可靠的测量值［3］。

实际野外观测工作中，如果使用同种类型的同种型号的GPS接收机天线，因为是按照相同的设计标准、制作工艺和材料，所以相位中心偏差一般较小，可以认为是由于测量的误差、模型改正不完善或者计算误差等引起的，数据处理时作为偶然误差处理。……