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天线相位缠绕

完全不懂,搜来的,让我知道影响精度就行,留存

天线相位缠绕(Phase Wind-Up)是指由于发射端与接收端之间的相对运动导致的载波相位变化现象。这种现象主要发生在全球导航卫星系统(GNSS)中,尤其是当GNSS信号采用右旋圆极化(RHCP)时,接收机或卫星天线的旋转会导致载波相位发生改变,这种变化可能达到一个载波周期。

相位缠绕的产生是由于接收天线和发射天线之间的相对旋转以及相对距离共同作用的结果。具体来说,当接收天线和发射天线绕极化轴方向发生相对旋转时,测量的载波相位值会发生变化,这个现象称为相位缠绕。

相位缠绕的计算需要考虑几何旋转和天线相位模式的影响。例如,对于具有空间变化相位模式的天线,相位模式可以作为卫星视线方向的函数来描述,这通常由方位角和仰角表示。为了准确评估相位缠绕,需要对几何旋转和天线相位模式进行描述,并且计算方法需要根据获取天线相位模式的校准方法进行调整。
在这里插入图片描述
基于光程差校正的阵列天线相位一致性测量方法与流程
**相位缠绕的影响在精密定位中尤为显著,可能达到厘米级甚至分米级的误差。**在精密单点定位(PPP)中,相位缠绕的影响不可忽视,因此需要进行相应的改正。然而,在非精密定位中,由于相位缠绕的影响通常可以忽略,因此不需要特别考虑。

相位缠绕的产生机制是由于GNSS信号设计为右旋圆极化,接收天线和发射天线之间的相对旋转会导致载波相位的变化。这种变化可以通过建立卫星天线坐标系并计算出三轴方向的单位矢量来分析。在实际应用中,为了减少相位缠绕对测量精度的影响,通常会尽量提高导航信号接收天线与发射天线之间的倾角一致性。

对于精密定位应用,如PPP和RTK(实时动态定位),相位缠绕误差的改正尤为重要。在这些应用中,相位缠绕误差可能导致厘米级甚至分米级的误差,因此需要通过特定的数学模型进行改正。例如,RTKLIB软件库中的model_phw函数就是用于计算天线相位缠绕误差的工具。
在实际应用中,相位缠绕通常只影响载波相位测量,而不影响码相位测量。因此,在非精密定位中可以忽略其影响,但在精密单点定位中,相位缠绕的影响不可忽略。此外,相位缠绕可以通过整周模糊度吸收其整周数部分,而不足整周的小数部分则可能导致误差。


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