GNSS導(dǎo)航電文星歷數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)衛(wèi)星位置為天線相位中心,而IGS提供的精密星歷是基于衛(wèi)星軌道力模型計(jì)算的,給出的是衛(wèi)星質(zhì)心的坐標(biāo)。因此,當(dāng)采用ICS精密星歷進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí),需要考慮衛(wèi)星質(zhì)心與天線相位中心之間的差異。衛(wèi)星天線相位中心與衛(wèi)星質(zhì)心之間的偏差稱之為衛(wèi)星天線偏差。
同樣在接收機(jī)端,GNSS 觀測值對(duì)應(yīng)的是接收機(jī)的天線相位中心,而接收機(jī)的目標(biāo)測量位置為天線參考點(diǎn)( Antenna Reference Point, ARP), 數(shù)據(jù)處理時(shí)也需要考慮它們之間的差異。將接收機(jī)天線相位中心與接收機(jī)天線參考點(diǎn)之間的偏差稱為接收機(jī)天線偏差。
天線相位中心會(huì)隨著衛(wèi)星信號(hào)的高度角和方位角不同而不同,因而測量時(shí)會(huì)產(chǎn)生多個(gè)瞬時(shí)相位中心,因此通常根據(jù)瞬時(shí)相位中心的大致位置定義一個(gè)平均相位中心點(diǎn)。平均相位中心與衛(wèi)星質(zhì)心或與接收機(jī)天線參考點(diǎn)之間的偏差稱為天線相位中心偏差(PCO-PhaseCenter Offset)。
瞬時(shí)天線相位中心(對(duì)應(yīng)單個(gè)觀測值)與平均相位中心間的差異稱為天線相位中心變化( PCV-Phase Center Variation)。 對(duì)GNSS觀測值進(jìn)行天線改正時(shí),必須同時(shí)考慮天線相位中心偏差PC0和天線相位中心變化PCV。
設(shè)a為PCO矢量(天線參考點(diǎn)指向平均天線相位中心),p0為衛(wèi)星至接收機(jī)的單位向量,則PCO對(duì)相位觀測值的影響可表示為:
天線相位中心變化PCV對(duì)相位的影響則與方位角α、天頂距z和載波頻率f有關(guān),可用下式表示為:
△pCV =△pCV(α,z,f)
總的天線偏差影響是 PCO和PCV的綜合影響,用下式表示:
△pCo+ △pCV=α*p0+△pCV(α,z,f)
應(yīng)用這一綜合改正后,觀測值將改正至ARP點(diǎn)。
為了給用戶提供相應(yīng)的天線偏差改正方法,ICS相繼推出了相對(duì)天線相位中心改正模型和絕對(duì)天線相位中心改正模型。兩種模型均是根據(jù)天線的類型、信號(hào)頻率、衛(wèi)星天頂距等,確定各種天線在對(duì)應(yīng)不同頻率、不同天頂距、方位角的天線偏差的坐標(biāo)改正值或距離改正值,并將測定數(shù)據(jù)編列成表,提供給用戶。用戶則根據(jù)衛(wèi)星類型或接收機(jī)接收信號(hào)的參數(shù)內(nèi)插確定對(duì)應(yīng)的天線偏差改正值。