北斗全球卫星导航系统（GNSS）测量型天线绝对相位中心室外标定方法 编制说明.docx

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北斗/全球卫星导航系统（GNSS）测量型天线相位中心室外标定方法标准编制说明

1工作简况

1.1任务来源

本标准是国标委下达的国家标准计划项目之一，由全国北斗卫星导航标准化技术委员会（SAC/TC544）提出并归口，由武汉大学单位牵头起草。

计划号T-801。

计划名称：北斗/全球卫星导航系统（GNSS）测量型天线相位中心室外标定方法。计划周期：18个月，2024年5月31日～2025年11月30日。

1.2制定背景

（说明：内容包括标准制定的目的、意义及国内外概况）

1）立项必要性及意义

全球卫星导航系统（GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS），是一种利用人造卫星提供定位、导航和授时服务的技术系统。目前，世界上有4个全球导航卫星系统，分别是美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo和中国的北斗卫星导航系统。此外，还有一些区域性或增强性的导航卫星系统，如日本的QZSS、印度的IRNSS等。

北斗卫星导航系统是中国按照“先试验、后区域、再全球”的三步走战略，自主建设运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。随着北斗卫星导航系统的建成，表明四大GNSS系统并存与发展的局面已经形成。

总体而言，GNSS系统的发展趋势在于不断提高定位精度、增强信号质量和扩大全球覆盖范围，为社会不同领域带来创新和便利。其中，GNSS高精度应用是指利用GNSS技术实现分米级、厘米级或毫米级的定位精度，以满足测绘与地理信息、精准农业、智能交通、工业互联网等不同领域的需求。

为适应全球多GNSS融合应用和激烈竞争的大环境，需要系统解决影响北斗卫星导航系统用户高精度定位的各个因素，包括卫星轨道、钟差和站星间各种测量误差，如大气延迟误差、多路径误差以及天线相位中心误差等。

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天线相位中心（AntennaPhaseCenter,APC）误差主要由天线的电气中心和几何中心不一致导致的，并与入射信号的强度和角度方位角、高度角有关。天线相位中心误差属于观测使用中的系统误差，分为天线相位中心偏差（PhaseCenterOffset,PCO）和相位中心变化（PhaseCenterVariation,PCV）误差两部分，影响GNSS用户高精度定位的主要系统误差源之一，是包括北斗系统在内的GNSS高精度地球坐标框架维持、连续运行卫星定位服务综合系统、精密单点定位等精密定轨定位应用中必须考虑的误差项。

对于天线相位中心误差改正理论与方法，美国和德国等科研机构中已有深入研究并形成了一套成熟的天线相位中心误差改正模型。但是国外形成的改正模型，主要针对于GPS系统的天线相位误差，而我国北斗三号系统在天线相位中心改正模型方面存在较大空白，这限制了北斗系统的高精度应用以及GNSS多频多系统的兼容互操作能力。此外，绝对天线相位中心标定技术和服务被国外机构垄断，国内GNSS天线制造厂商只能将天线产品送至海外标定，费用较为昂贵，这不利于北斗相关产业的发展。

因此，必须掌握独立自主的绝对天线相位中心室外标定技术，形成北斗高精度绝对天线相位中心误差改正的相关研究成果，制定相应的绝对天线相位中心室外标定规范标准，以进一步推进中国的北斗卫星导航系统高精度导航与定位应用，和扩大北斗卫星导航系统在多个领域的产业规模。

2）国内相关标准情况

编写组调研了天线相关的标准，包括航天标准、测绘行业标准、国家标准等见图1。

图1天线标定相关标准情况

（1）航天标准：《航天天线测试方法》（QJ1729A-1996）、《卫星导航接收机天线性

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能要求及测试方法》（QJ20010-2011）。本标准规定了航天天线产品电气性能常规测试方法的一般要求和详细要求，，但上述标准仅考虑微波暗室环境下的天线相位中心测试，未考虑室外天线相位中心测试。

（2）测绘行业标准：《全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程》（CH8016-95），《全球导航卫星系统（GNSS）测量型接收机RTK》（CH/T8018-2009），由原国家测绘局制定实施，针对于GPS天线相位中心微波暗室测试方法进行说明，但未考虑北斗系统。

（3）国家标准：目前已经发布和形成多项国家标准，具体包括：①《北斗/全球卫星导航系统（GNSS）卫星高精度应用参数定义及描述》（GB/T39410-2020）中规定了卫星相位中心偏差、相位中心变化等信息，并规范了卫星天线相位中心文件格式，但该标准未考虑G