导航卫星天线相位中心误差标定方法研究现状及发展趋势

刘伟平，郝金明，邓　科

(1. 地理信息工程国家重点实验室，陕西 西安 710054； 2. 信息工程大学，河南 郑州 450001)

天线相位中心误差是卫星导航数据处理中一项重要的误差源，通常分为相位中心偏差(phase center offset，PCO)和相位中心变化(phase center variation，PCV)。按照天线的不同，又可细分为接收机天线相位中心误差和卫星天线相位中心误差[1]。为了更好地改正天线相位中心误差，通常需要借助一定的技术手段对其进行精确标定。关于接收机天线相位中心误差的标定方法，国内外已有多篇文献对其进行了深入研究和系统总结，而导航卫星天线相位中心误差标定方法研究现状的系统梳理工作目前国内还鲜有文献论及。

随着我国北斗系统的建设发展，精确标定北斗卫星的天线相位中心误差既有必要也有需求。系统总结已有的标定方法，可为我国北斗卫星天线相位中心误差标定方法的研究提供必要的参考和借鉴。为此，本文首先简要介绍主要卫星导航系统的卫星天线情况，而后论述导航卫星天线相位中心误差标定方法的发展历程及研究现状，最后给出标定方法的发展趋势。

1　导航卫星天线简介

1.1　GPS卫星

截至目前，GPS卫星共有6种型号，包括Block Ⅰ、Block Ⅱ、Block ⅡA、Block ⅡR/ⅡR-M、Block ⅡF、Block Ⅲ[2]。其中，Block Ⅰ、Block Ⅱ、Block ⅡA卫星已经全部退役，Block Ⅲ卫星正在生产，截至2017年1月1日，在轨服役的卫星包括12颗Block ⅡR卫星、7颗Block ⅡR-M卫星和12颗Block ⅡF卫星。

GPS卫星天线由分布于两个同心圆的12个螺旋形单元构成，这种结构决定了其发射的信号不会是完美的半球信号波，其相位中心必定与发射信号的方位角和天底角有关[3-4]。……