内容发布更新时间 : 2024/5/5 23:09:17星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

3> 载波相位测量

利用测距码进行伪距测量是全球定位系统的基本测距方法。然而由于测距码的码元长度较大，对于一些高精度应用来讲其测距精度还显得过低无法满足需要。如果观测精度均取至测距码波长的百分之一，则伪距测量对P码而言量测精度为30cm，对C/A码而言为3m左右。而如果把载波作为量测信号，由于载波的波长短，λL=19cm，λL=24cm，所以就可以达到很高的精度。目前的大地型

12接收机的载波相位测量精度一般为1~2mm，有的精度更高。但载波信号是一种周期性的正弦信号，而相位相关有只能测定不足一个波长的部分，因而存在着整周期数不确定的问题，使解算过程变得比较复杂。

在GPS信号中由于已用相位调整的方法在载波上调制了测距码和导航电文，因而接收到的载波的相位一不在连续，所以在进行载波相位测量以前，首先要进行解调工作，设法将调制在载波上的测距码和卫星电文去掉，重新获得载波，这一工作称为重建载波，重建载波一般可以采用两种方法，一种是码相关法，另一种是平方法。采用前者，用户可同时提取测距信号和卫星电文，但用户必须知道测距码的结构；采用后者，用户无须知道测距码的结构，但只能获得载波信号而无法获得测距码和导航电文。

3.1 载波相位测距原理

载波相位测量的观测量是GPS接收机所接收的卫星载波信号，与接收机本

j振参考信号的相位差相位差，以?k(tk)表示k接收机在接收机钟面时刻tk时所

接收到的j卫星载波信号的相位值，?k(tk) 表示k接收机在面钟时刻tk时所产生的本地参考信号的相位值，则k接收机在接收机钟面时刻tk时观测j卫星所取得的相位观测可写为

?k(tk)??k(tk)??k(tk) （7）

通常的相位或者相位差测量只是测出一周以内的相位值。实际观测中，如果对整周进行计数，则自某一初始取样时刻t0以后就可以取得的相位观测值。

如下图，在初始t0时刻，测得小于一周的相位差为??0，其整周数为N0j，

jj

此时包含整周数的相位观测值应为：

?k(t0)???0?N0jj

j??jk??k(t0)?N0 （8）

接收机继续跟踪卫星信号，不断测定小于一周的相位差??(t)，并利用整波计数器记录从t0到ti时间内的整周数变化量Int(?)，只要卫星Sj从t0到ti之间卫星信号没有中断，则初始时刻整周模糊度N0j就为一常数，这样，任一时刻ti卫星Sj到k接收机的相位差为：

?(ti)??k(ti)??(ti)?N?Int(?)和累计的整周数。

jkjkj0 （9）

上式说明，从第一次开始，在以后的观测中，其观测值包括了相位差的小数部分

载波相位观测原理