Effect of phase center correction models of different receivers on GPS/BDS precision positioning
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摘要: 针对国产不同品牌不同型号的地面接收机天线相位中心(antenna phase center, APC)模型及仪器厂商模型差异，本文分别采用相对定位及精密单点定位(precise single-point positioning, PPP)方法，分析了GPS/BDS高精度定位中基于不同APC改正模型引起的站点估计位置差异，获得了各不同天线APC改正模型对站点估计位置影响的平均差异值. 试验结果表明：不同APC改正模型对站点定位精度的影响相当，对站点估计位置在平面方向影响较小，U方向影响较大；同一种类型的天线在不同实验区域造成的影响具有较好的一致性；同品牌天线对站点估计位置的影响有一定的相似性，尤其是同品牌系列产品其相位中心的影响更为接近.
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关键词:
- 天线相位中心(APC) /
- GPS/BDS精密定位 /
- 国产接收机 /
- 厂商模型 /
- IGS14.atx
Abstract: In view of the difference of antenna phase center (APC) model and instrument manufacturer model of domestic ground receiver of different brands and models, relative positioning and precise single point positioning (PPP) methods are adopted respectively in this paper, based on the analysis of the difference of the estimated position caused by different APC correction models in GPS/BDS high precision positioning, the average difference value of the influence of different APC correction models of each antenna on the estimated position of the station is obtained. The experimental results show that different APC correction models have the same effect on the positioning accuracy of the station, but have little effect on the estimated position in the plane direction and the elevation direction. The influence of the same type of antenna on the different experimental area is consistent, and the influence of the same brand antenna on the estimated position of the station is similar, especially with the brand with the series of products its phase center closer to the impact. -
表 1 NGS模型PCO
mm 天线类型 GPS L1频点 GPS L2频点 来源 N方向 E方向 U方向 N方向 E方向 U方向 天线1 0.96 −0.23 115.04 0.91 0.84 102.15 NGS 天线2 −0.13 −0.49 131.04 −1.47 −1.16 107.77 Geo++ 天线3 −3.84 −1.53 114.04 −6.19 7.64 114.85 NGS 天线4 3.66 0.47 111.04 2.21 −0.86 101.25 NGS 天线5 2.36 −0.43 91.84 1.91 −0.96 99.55 NGS 天线6 2.26 −0.13 88.94 1.71 −2.96 90.25 NGS 天线7 0.86 1.07 90.24 −0.09 −1.36 91.85 NGS 天线8 3.16 2.87 96.34 0.51 1.74 106.15 NGS 天线9 0.76 −0.33 110.64 −0.79 −0.26 113.25 NGS 天线10 −1.15 0.38 70.86 −2.36 1.11 62.18 Geo++ 天线11 2.08 1.36 75.26 −1.20 1.51 62.56 IGG, Univ. Bonn 天线12 3.46 −0.73 80.14 0.51 0.24 69.25 NGS 
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表 2 厂商模型PCO值及两种模型PCO值的差异
mm 天线
类型厂商模型PCO值 两种模型PCO值差异
(NGS模型−厂商模型)GPS L1频点 GPS L2频点 GPS L1频点 GPS L2频点 U方向 天线1 101.0 101.0 14.04 1.15 天线2 113.0 113.0 18.04 −5.23 天线3 127.1 115.6 −13.10 −0.75 天线4 109.5 102.5 1.54 −1.25 天线5 87.3 91.3 4.54 8.25 天线6 94.2 94.2 −5.26 −3.95 天线7 91.7 91.7 −1.46 0.15 天线8 94.2 94.2 2.14 11.95 天线9 76.5 76.5 34.14 36.75 天线10 78.4 69.2 −7.54 −7.02 天线11 79.1 79.1 −3.84 −16.50 天线12 69.7 57.9 10.44 11.35
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表 3 不同APC改正模型对GPS相对定位模式站点估计位置及精度影响差异
mm 统计值 坐标差异 精度差异 N方向 E方向 U方向 N方向 E方向 U方向 最小值 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 最大者 11.2 23.3 81.1 0.8 2.2 3.3 平均值 4.9 4.8 33.7 0.1 0.2 0.3
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表 4 不同APC改正模型对GPS相对定位模式站点估计位置影响平均差异
mm 天线类型 坐标差异(NGS模型-厂商模型) N方向 E方向 U方向 品牌一 天线1 −0.8 2.3 −42.3 天线2 0.8 −4.8 −36.5 品牌二 天线3 1.2 14.7 58.3 天线4 −5.3 −1.1 24.6 天线5 −2.0 −0.5 2.0 品牌三 天线6 −3.3 −4.1 43.6 天线7 −2.4 −4.9 34.4 天线8 −7.2 −5.7 40.5 天线9 −4.1 1.3 −9.1 品牌四 天线10 −2.0 1.2 22.6 品牌五 天线11 −6.9 −5.9 −61.7 品牌六 天线12 −8.3 2.2 3.1
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表 7 不同APC模型对BDS站点估计位置影响差异
mm 天线类型 坐标差异(NGS模型-厂商模型) N方向 E方向 U方向 天线4 −4.9 −5.0 30.9 天线5 −2.5 −3.6 5.7 天线7 −1.4 −6.9 32.1 天线8 −7.1 −1.7 37.2 天线11 2.4 −8.4 −24.1
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图(4) / 表(7)
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