载波相位差定位在卫导天线相位中心测量中的应用张全全【摘要】载波相位差定位技术在静态和动态卫导定位中有很高的精度，本文将载波相位差定位技术应用到天线相位中心偏差的测量中，通过将问题分解，逐步测量出相位中心的水平偏差和垂直偏差。搭建了测量环境，给出测量过程的公式，最终以某天线为例，给出了测量实例，测量结果精度达到“毫米级”。为卫导天线相位偏差的测量提供了参考。【关键词】卫星导航；载波相位差分；相位中心偏差：TN967.1：A：2095-2457（2018）18-0003-003DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.18.002【Abstract】Thecarrierphasedifferencepositioningtechniquehashighprecisioninstaticanddynamicsatellitepositioning.Thisarticleappliesthecarrierphasedifferencepositioningtechniquetothephasecenterdeviationmeasurementoftheantenna.Bydecomposingtheproblem，thehorizontalandverticaldeviationofthephasecentercanbemeasuredgradually.Themeasurementenvironmentissetup，andtheformulaofthemeasurementprocessisgiven.Finally，anantennaistakenasanexample，andthemeasurementexampleisgiven.Theaccuracyofthemeasurementresultreaches“mmlevel”.Itprovidesareferenceforthemeasurementofthephasedeviationofthesatellitenavigationantenna.【Keywords】GNSS；Carrierphasedifference；Deviationofphasecenter0引言目前，衛星导航定位在包括交通、农业、渔业、公安、国防、机械控制、大众消费等领域扮演着越来越重要的角色，我国正在积极研发的无人驾驶技术和智慧城市也以卫星导航定位作为基础支撑[1]。在全球范围内，以GPS、BDS、GLONASS和GALILEO四大系统为中心的卫星导航产业已经逐渐形成了全球性的高新技术产业。随着卫星导航在各行各业应用的不断深入，对卫星导航定位的精度也提出了越来越高的要求，依靠单一接收机单点定位达到的“米级”精度在很多时候已经不能满足应用要求，特别是在车辆自动驾驶、无人机编队、农业自动化以及军事应用等方面。以“差分技术”为代表的新技术的发展使得卫星导航定位的精度大大提高，“伪距差分”技术可以达到“分米级”的定位精度；“载波相位差分”又称RTK（realtimekinematic）技术，可以在30km基线以内保证“厘米级”以内的定位精度，在超短基线内甚至可以达到“毫米级”定位精度。这使得载波相位差分定位法可作为一种室外测量天线相位中心偏差的方法。1天线相位中心偏差及微波暗室测量法相位中心是指天线辐射的球面波的中心。只有理想天线的等相面才是一个球面，对于各个方向的电磁信号不会产生测量偏差，存在相位中心。在精度要求不太高的情形下，一般将卫导天线的几何中心当作相位中心使用，实际上在一般情况下几何中心和相位中心并不重合，相位中心与天线几何中心的偏差为相位中心的偏移量（PCO），一般天线的相位中心偏移量的量级为“毫米级”到“厘米级”。卫导天线相位中心的测量常用的方法是微波暗室测量法。如图1所示，将待测天线安装在转台上，天线的几何中心与转台旋转中心重合，并调节待测天线的高度与发射天线一致。信号源产生的测试信号经过分路器一分为二，一路作为参考信号直接传输至幅相接收机；另一路通过发射天线——接收天线形成测试信号再传到幅相接收机，经过幅相接收机的比较最终得到二者相位的差值。通过上下、左右、前后微调最终使得两相位差值变为近似常量，再测量出此时天线几何中心到转台几何中心的偏移量，得到天线相位中心偏移量（ΔX，ΔY，ΔZ）。2载波相位差分原理与伪距差分定位不同，载波差分定位是建立在载波观测量的基础上，载波观测量可精确跟踪载波波长的1/4，以GPSL1载波为例，其波长为19cm，载波观测量的精度可达到几毫米，相比较伪距观测量几米的精度，载波差分技术在定位精度上优势比较明显。载波相位差分测量系统由基准接收机、基准天线、移动接收机、移动天线以及电台和计算机构成。基准接收机、基准天线构成基准站，在系统运行过程中保持静态；移动接收机、移动天线构成移动站，在系统运行过程中可以保持静态，也可以处于运动状态。载波观测方程...