【摘要】：在高精度GPS衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理中,衛(wèi)星和接收機天線的PCO和PCV作為重要的誤差來源之一,必須予以改正。本文從高精度基線解算入手,分析了衛(wèi)星和接收機天線PCO和PCV中各項對高精度基線解算結(jié)果的影響。試驗結(jié)果表明,接收機天線PCO、PCV對長基線或超長基線在各分量方向或長度上的影響最大可達到101 mm。衛(wèi)星天線PCO、PCV對長基線在各分量方向或長度上的影響在毫米水平,最大不超過4 mm;對超長基線在各分量方向或長度上的影響最大可達到40 mm。
【圖文】：

第2個接收機天線誤差項為該接收機對衛(wèi)星信號的瞬時相位中心和平均相位中心的偏差(PCV)，該偏差為衛(wèi)星高度角e和方位角α的函數(shù)［4］，表示為ΔφPCV(α，e)。圖1接收機天線改正模型由圖1可知，接收機對于高度角為e、方位角為α的衛(wèi)星的相位觀測值的接收機天線改正項為Δεφ(α，e)，其計算公式如下Δεφ(α，e)=ΔφPCV(α，e)+Xoff×e(α，e)(1)式中，e(α，e)為觀測方向單位向量。2衛(wèi)星天線相位中心改正衛(wèi)星天線相位中心偏差(PCO)和天線相位中心變化(PCV)通常是在星固系下定義的。如圖2所示，在假設(shè)PCV僅與低點角(星固系Z軸與星地連線方向間的夾角)相關(guān)的條件下，由衛(wèi)星天線PCO和PCV所引起的測站至衛(wèi)星間距離觀測值改正Δε'φ(z')，可表示為Δε'φ(z')=Δφ'PCV(z')+X'off×(－e)(2)式中，z'為低點角，其計算公式如下sinz'=Ｒrsinz(3)式中，Ｒ為地球半徑;r為衛(wèi)星到地心距離;z為測站衛(wèi)星高度角的余角。Δφ'PCV(z')表示低點角為z'時衛(wèi)星天線PCV，X'off表示衛(wèi)星天線PCO，－e表示星固系下衛(wèi)星至接收機方向的單位向量［3］。3算例分析在基線長度較短(小于50km)時，基線兩端點GPS接收機對同一共視衛(wèi)星的高度角和方位角基本一致，在形成站間單差觀測值時，，衛(wèi)星天線的PCO和PCV改正將會被抵消掉。因此，本文主要選取長基線(100～1000km)和超長基線(大于1000km)來進行相關(guān)分析。圖2衛(wèi)星天線改正模型選取美國南加州的7個IGS觀測站來組成長基線(測站分布如圖3所示)，選取亞太地區(qū)的6個IGS觀測站來組成超長基線，剔除部分長度超過5000km的基線，最后形成的觀測基線如圖4所示。取2016年年積日159—165的一周觀測數(shù)據(jù)進行高精度基線解算［9-11］。

收機天線誤差項為該接收機對衛(wèi)星信號的瞬時相位中心和平均相位中心的偏差(PCV)，該偏差為衛(wèi)星高度角e和方位角α的函數(shù)［4］，表示為ΔφPCV(α，e)。圖1接收機天線改正模型由圖1可知，接收機對于高度角為e、方位角為α的衛(wèi)星的相位觀測值的接收機天線改正項為Δεφ(α，e)，其計算公式如下Δεφ(α，e)=ΔφPCV(α，e)+Xoff×e(α，e)(1)式中，e(α，e)為觀測方向單位向量。2衛(wèi)星天線相位中心改正衛(wèi)星天線相位中心偏差(PCO)和天線相位中心變化(PCV)通常是在星固系下定義的。如圖2所示，在假設(shè)PCV僅與低點角(星固系Z軸與星地連線方向間的夾角)相關(guān)的條件下，由衛(wèi)星天線PCO和PCV所引起的測站至衛(wèi)星間距離觀測值改正Δε'φ(z')，可表示為Δε'φ(z')=Δφ'PCV(z')+X'off×(－e)(2)式中，z'為低點角，其計算公式如下sinz'=Ｒrsinz(3)式中，Ｒ為地球半徑;r為衛(wèi)星到地心距離;z為測站衛(wèi)星高度角的余角。Δφ'PCV(z')表示低點角為z'時衛(wèi)星天線PCV，X'off表示衛(wèi)星天線PCO，－e表示星固系下衛(wèi)星至接收機方向的單位向量［3］。3算例分析在基線長度較短(小于50km)時，基線兩端點GPS接收機對同一共視衛(wèi)星的高度角和方位角基本一致，在形成站間單差觀測值時，衛(wèi)星天線的PCO和PCV改正將會被抵消掉。因此，本文主要選取長基線(100～1000km)和超長基線(大于1000km)來進行相關(guān)分析。圖2衛(wèi)星天線改正模型選取美國南加州的7個IGS觀測站來組成長基線(測站分布如圖3所示)，選取亞太地區(qū)的6個IGS觀測站來組成超長基線，剔除部分長度超過5000km的基線，最后形成的觀測基線如圖4所示。取2016年年積日159—165的一周觀測數(shù)據(jù)進行高精度基線解算［9-11］。圖3測站
【作者單位】： 中國科學(xué)院上海天文臺;同濟大學(xué)測繪與地理信息學(xué)院;武漢大學(xué)GNSS中心;
【基金】：國家863計劃(2014AA123102) 國家自然科學(xué)基金(11273046)
【分類號】：P228.4

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本文編號：2534576