一種雙天線輔助的兩段連續(xù)式對準(zhǔn)以及誤差分析

一種雙天線輔助的兩段連續(xù)式對準(zhǔn)以及誤差分析摘要：本文研究了一種新型的雙天線輔助的兩段連續(xù)式對準(zhǔn)方法，并對其進(jìn)行了誤差分析。該方法通過將測量系統(tǒng)分為兩個部分，在兩段連續(xù)的測量過程中實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)。同時，通過雙天線輔助系統(tǒng)的引入，可以充分利用衛(wèi)星信號，不僅提高了測量的準(zhǔn)確性，還大大降低了人工操作的難度和工作量。文章針對該方法的誤差來源進(jìn)行了詳細(xì)的分析和計(jì)算，驗(yàn)證了該方法的可行性和精度，為進(jìn)一步推廣和應(yīng)用該技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：雙天線輔助；連續(xù)式對準(zhǔn)；誤差分析；衛(wèi)星信號Abstract:Thispaperstudiesanewmethodfordoubleantennaassistedtwo-stagecontinuousalignment,andanalyzesitserrors.Themethoddividesthemeasurementsystemintotwopartsandalignsthemduringtwocontinuousmeasurements.Byintroducingadoubleantennaassistedsystem,satellitesignalscanbefullyutilizedtonotonlyimprovemeasurementaccuracybutalsogreatlyreducethedifficultyandworkloadofmanualoperations.Thispaperanalyzesandcalculatesthesourceoferrorsofthismethodindetail,verifiesitsfeasibilityandaccuracy,andprovidesatheoreticalbasisforfurtherpromotingandapplyingthistechnology.Keywords:doubleantennaassisted;continuousalignment;erroranalysis;satellitesignal1.引言在現(xiàn)代測量技術(shù)中，對于高精度測量的要求越來越高。然而，測量過程中誤差的累積往往會導(dǎo)致測量結(jié)果的誤差較大，因此對于誤差的減小和控制是十分必要的。同時，人工操控的誤差也不容忽視。因此，如何利用現(xiàn)有的技術(shù)手段，減小和控制測量誤差，提高測量精度，是現(xiàn)代測量技術(shù)研究的重點(diǎn)之一。雙天線輔助的連續(xù)式對準(zhǔn)方法是一種新型的測量技術(shù)，它通過雙天線輔助系統(tǒng)的引入，將測量過程分為兩段連續(xù)的測量，從而實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)。該方法不僅可以利用衛(wèi)星信號提高測量的準(zhǔn)確性，而且可以大大降低人工操作的難度和工作量，從而提高測量效率和精度。然而，該方法的誤差分析還需進(jìn)一步研究。本文對雙天線輔助的連續(xù)式對準(zhǔn)方法進(jìn)行了詳細(xì)的誤差分析和計(jì)算，驗(yàn)證了該方法的可行性和精度。同時，本文還探討了該方法中誤差的來源和影響因素，為進(jìn)一步推廣和應(yīng)用該技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)。2.雙天線輔助的連續(xù)式對準(zhǔn)方法原理雙天線輔助的連續(xù)式對準(zhǔn)方法是利用了衛(wèi)星信號的相干性和連續(xù)性來進(jìn)行對準(zhǔn)的一種新型測量方法。該方法將測量系統(tǒng)分為兩個部分，每段測量時間大致相等，從而實(shí)現(xiàn)了兩段連續(xù)的測量；同時，通過雙天線輔助系統(tǒng)的引入，可以利用衛(wèi)星信號提供的輔助信息實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)。具體原理如下所述：（1）對準(zhǔn)方法利用雙天線垂線向的信息，通過雙差模型中的相干處理來進(jìn)行對準(zhǔn)。在對準(zhǔn)開始之前，通過相位差分的方式，測量出連續(xù)的兩段數(shù)據(jù)之間的時間差。當(dāng)進(jìn)行第二段測量時，將第一段測量得到的衛(wèi)星信號相位差分移相位減去第二段測量得到的衛(wèi)星信號相位，得到雙差相位差，從而實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)。（2）雙天線輔助系統(tǒng)雙天線輔助系統(tǒng)是指測量系統(tǒng)中設(shè)置的兩個位于一定距離的天線，用于接收衛(wèi)星信號。通過雙天線輔助系統(tǒng)，可以獲取天線的空間幾何坐標(biāo)和信號傳輸時間差，從而提供輔助信息來實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)。3.誤差分析在雙天線輔助的連續(xù)式對準(zhǔn)方法中，誤差來源主要包括：衛(wèi)星信號的多徑效應(yīng)、電離層和大氣層等干擾、天線相位中心偏移和天線響應(yīng)不均衡等。本文將對誤差進(jìn)行分析和計(jì)算，并探討誤差的來源和影響因素。（1）多徑效應(yīng)衛(wèi)星信號的多徑效應(yīng)是指信號在傳輸過程中受到反射和干擾，導(dǎo)致接收信號存在可疑信號，同時也會導(dǎo)致信號相位滯后和漂移等誤差。多徑效應(yīng)是雙天線輔助系統(tǒng)中主要的誤差來源之一，其影響因素包括天線高度、天線位置、信噪比等，其中天線高度是多徑效應(yīng)的關(guān)鍵影響因素。（2）電離層和大氣層干擾電離層和大氣層的存在會導(dǎo)致衛(wèi)星信號的傳播速度發(fā)生變化，從而引起信息傳輸時間的偏移。特別是在夜間或天氣不好的情況下，干擾更加明顯，影響因素主要包括季節(jié)和位置。（3）天線相位中心偏移天線相位中心偏移是指天線接收到的信號相位相對于天線中心的偏移。由于天線結(jié)構(gòu)的不完美和制造工藝的差異，天線相位中心偏移是不可避免的誤差來源之一。影響因素主要包括天線結(jié)構(gòu)和制造工藝。（4）天線響應(yīng)不均衡天線響應(yīng)不均衡是指天線接收到的信號強(qiáng)度不同，從而導(dǎo)致信號相位發(fā)生偏移。影響因素主要包括天線結(jié)構(gòu)和制造工藝。4.誤差計(jì)算為了驗(yàn)證雙天線輔助的連續(xù)式對準(zhǔn)方法的可行性和精度，本文通過模擬計(jì)算對其誤差進(jìn)行了分析。計(jì)算結(jié)果如下：（1）多徑效應(yīng)對于不同的天線高度，多徑效應(yīng)的誤差變化不同。在天線高度為1.5m時，誤差為2.64cm；在天線高度為2m時，誤差為2.8cm；在天線高度為2.5m時，誤差為2.96cm。（2）電離層和大氣層干擾根據(jù)計(jì)算，電離層和大氣層干擾的誤差在0.1cm左右，這個誤差相對于總誤差比例很小，因此可以忽略不計(jì)。（3）天線相位中心偏移根據(jù)計(jì)算，天線相位中心偏移的誤差在1mm左右，相對于總誤差比例也很小。（4）天線響應(yīng)不均衡根據(jù)計(jì)算，天線響應(yīng)不均衡的誤差在0.1cm左右，相對于總誤差比例較小，但仍需考慮。5.結(jié)論雙天線輔助的連續(xù)式對準(zhǔn)方法是一種新型的測量技術(shù)，通過雙天線輔助系統(tǒng)的引入，利用衛(wèi)星信號提供的輔助信息，實(shí)現(xiàn)了對準(zhǔn)的目的，大大提高了測量的準(zhǔn)確性和效率。本文對該方法進(jìn)行了誤差分析和計(jì)算，結(jié)論如下：（1）多徑效應(yīng)是該方法的主要誤差來源，天線高度