5、GNSS天线性能参数介绍

GNSS天线性能参数介绍

1. 天线相位中心及相关误差

在GNSS测量中，天线相位中心相关的误差是需要重点关注的问题。天线的相位中心偏移（PCO）和相位中心变化（PCV）会随仰角、方位角和频率而变化，不同天线之间也可能存在差异。如果在基线或网络中使用不同型号的天线，数据处理软件（如RINEX）需要知道这些天线相位中心的相对位置，以便通过校准进行适当的误差补偿。若忽略PCV校正（只能通过精确的天线校准确定），可能会引入高达3cm的位置误差和5cm的高度误差。

2. 载波相位缠绕

• 原理 ：GPS卫星发射的载波信号是右旋圆极化（RHCP），GPS接收天线也是RHCP以实现最佳接收。接收机测量载波相位和伪随机码来确定发射机与接收机之间的距离。由于载波相位测量是测量入射电磁波相位与接收机内生成的L1或L2参考信号相位之差，所以发射机和接收机天线之间的相对旋转运动会影响载波相位测量，即使天线间相对距离未变，也会导致测量距离出现虚假变化，这种效应称为载波相位缠绕。
• 影响 ：卫星与接收天线相对旋转一圈，在L1频段会产生19.029cm的距离误差，在L2频段会产生24.21cm的距离误差。对于安装在快速旋转平台（如炮弹或火箭）上的GNSS天线，载波相位缠绕可能是一个严重问题，其累积误差甚至可能大于电离层变化或接收机噪声引起的误差。
• 实验验证 ：JPL的Muellerschoen进行了一个简单实验，将两个RHCP天线相距5米放置，一个发射一个接收，连接到同一发射机和接收机，每秒钟测量一次相位和相对距离变化，持续半小时。实验