[发明专利]GNSS接收机天线相位中心在线测量装置和测量方法

说明书

本发明公开了一种GNSS接收机天线相位中心在线测量装置和测量方法，其中的在线测量装置采用分体式设计，可以在不影响被测GNSS接收机正常工作的情况下，安置到被测天线基座上，在线测量装置的定心旋转机构内部嵌装的滚轮组可以确保该测量装置能够绕被测天线基座旋转；采集测量数据时，旋转该测量装置，在360°内均匀选择不少于3个测点分别测量一个时段；以被测天线的相位中心为原点O建立直角坐标系，解算每个时段的数据，得到参考天线相位中心的一组点，使用圆拟合算法处理后得到拟合圆心O'，向量的模即为被测天线的相位中心。该方法在不影响被测GNSS接收机正常工作的前提下，实现了对被测GNSS接收机天线相位中心在线测量。

技术领域

本发明属全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)测量技术领域，具体涉及GNSS接收机天线相位中心在线测量方法。

背景技术

GNSS连续站是建立和维持国家高精度空间坐标体系的现代基础设施，广泛应用于城市规划、国土测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾、交通监控、矿山测量等领域。但是GNSS接收机的在线计量测试是一个难题，尤其是接收机天线的相位中心，尚缺少科学有效的测量手段。目前，GNSS接收机相关国家计量技术规范、行业计量技术规范、国家标准、行业标准中的天线相位中心测量方法，需要改变天线指向或在微波暗室环境内，都会改变GNSS接收机的正常工作状态，不适用于GNSS接收机天线相位中心在线测量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，实现GNSS接收机天线相位中心在线测量。

本发明提供了一种GNSS接收机天线相位中心在线测量装置，包括定心旋转机构、测量臂组件和参考GNSS接收机；所述定心旋转机构包括机械基础、锁紧螺栓、顶紧螺栓、滚轮组和支撑点；所述机械基础用于装夹被测GNSS接收机的被测天线基座，所述机械基础包括用于围合在所述被测天线基座外周的两个分体结构，所述的两个分体结构通过锁紧螺栓连接，并通过顶紧螺栓控制锁紧程度；每个分体结构在与被测天线基座相邻的一侧设有凹槽，所述凹槽内嵌装有滚轮组，所述机械基础的下方设置有多个支撑点；所述测量臂组件包括测量臂一和测量臂二，所述测量臂一和测量臂二的一端分别与所述机械基础的两个分体结构相连，所述测量臂一的另一端设有所述参考天线基座，所述测量臂二的另一端设有配重；所述参考GNSS接收机包括参考主机和设置在所述参考天线基座上的参考天线，所述参考天线与所述参考主机之间通过信号线一连接。

进一步讲，本发明所述的在线测量装置，其中，所述滚轮组包括四个滚轮，四个滚轮的外回转表面均突出于所在分体结构的侧面。嵌装有滚轮组的机械基础可以绕被测天线基座旋转。所述测量臂一与所述机械基础的一个分体结构为一整体，所述测量臂二与所述机械基础的另一个分体结构为一整体。

本发明中还提出了上述在线测量装置的测量方法，其中，所述定心旋转机构用于将该在线测量装置安装到被测天线基座上，并保证该在线测量装置能够绕被测天线基座旋转；所述测量臂一和测量臂二分别用于安装参考天线和配重，并保证该在线测量装置受力平衡；所述参考GNSS接收机与被测GNSS接收机同步观测，用于获取两天线相位中心间的精确位置关系；该在线测量方法包括以下步骤：

步骤一、架设在线测量装置：将测量臂一和测量臂二分别与机械基础的两个分体结构相连，并安装上参考天线和配重，从而形成了该在线测量装置的左右部分，将该在线测量装置的左右部分分别放置到所述被测天线基座的两侧，使用锁紧螺栓连接机械基础的两个分体结构；调节锁紧螺栓和顶紧螺栓的松紧程度，使滚轮组与被测天线基座紧密配合，同时确保该在线测量装置能够自由旋转；调整机械基础下方的各支撑点的高度，使各支撑点均能接触到观测墩上的归心盘的上表面；用信号线一将参考天线连接至参考主机，用信号线二将被测天线连接至被测主机；