天线姿态变化对双差模型相位缠绕影响的研究

本文主要探讨的是相对定位双差模型中的一个重要问题——天线相位缠绕误差。全球导航卫星系统（GNSS）的载波相位测量依赖于信号的右旋极化，当接收天线相对于发射天线发生旋转时，会导致载波相位值发生变化，形成相位缠绕。这种现象对于静态或短基线测量如RTK而言，通常可以通过接收机的相位钟差进行一定程度的补偿，但在载体姿态发生显著变化，如车辆过拱桥、飞机起降和转弯时，由于天线的倾斜摆动，每个卫星的相位缠绕会因天线运动轨迹的不同而异，这可能导致定位解算中出现残余误差。 Wu等人在1993年的研究中，提供了基于圆极化波电磁场电压理论的相位缠绕计算公式，适用于天线水平放置的情况。然而，对于非水平姿态下的天线，特别是短基线场景，如双差模型中，现有的理论较少涉及。作者指出，当两个天线的极化轴方向不同时，尽管在短基线中地球曲率的影响较小，但类似长基线中的情况，可能会存在无法完全消除的相位缠绕效应。 Beyerle在2009年的研究进一步扩展了这一领域，他分析了直射信号和反射信号的相位缠绕差异，发现它们之间存在几厘米级别的误差。Banville等人关注了天线旋转对动态精密单点定位（PPP）的影响，他们提出利用双钟差模型来抵消相位缠绕的影响，实验结果证实，只有在天线水平旋转时，相位缠绕对PPP定位的影响才会显著。 文章的重点在于填补现有研究的空白，即深入探讨天线姿态变化时，双差模型中的相位缠绕误差如何影响定位精度，以及如何更准确地处理这种误差，特别是在难以精确获取载体姿态信息的现实情况下。通过对这些复杂因素的分析，本文旨在为GNSS定位技术提供更精确和鲁棒的理论支持，以提升定位系统的性能和稳定性。