專利名稱：一種全方位gps多路徑信號測試裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于土木工程及測量工程技術領域，涉及一種全方位GPS多路徑信 號測試裝置。
背景技術：
近年來，隨著GPS中的載波相對定位技術逐步成熟，這一有著高效、快速、 全自動、全天候和高精度等優(yōu)越性能的變形監(jiān)測方法在特大型土木工程中開始 應用。通過GPS變形監(jiān)測可以獲取測點大量的重復觀測數據，這些數據信息不 但包含建筑物真實的變形量，同時也不可避免地含有多種干擾誤差項，如與GPS 衛(wèi)星有關的誤差衛(wèi)星軌道偏差、衛(wèi)星鐘差；與衛(wèi)星信號傳播有關的誤差電 離層折射、對流層折射、多路徑效應；與接收設備有關的誤差觀測誤差、接 收機鐘差、天線相位中心偏差；其它誤差地球自轉的影響、相對論效應影響、 地球潮汐影響等。
這些誤差源中，地球自轉影響、地球潮汐影響等誤差經模型化改正后，剩 余殘差對短基線的影響可以忽略。載波相對定位方式屬于雙差相位觀測模型， 根據基線兩端的相關性原理，可完全消除相對論效應、衛(wèi)星鐘差和接收機鐘差 的影響，且對大氣折射和衛(wèi)星軌道誤差也有很好地削弱作用。而多路徑效應引 起的誤差，隨著反射物距離的增加衰減很快，使得多路徑效應的測站相關性很 弱，即使很短的基線，兩站間多路徑影響差異也很大，站間求差方法對多路徑 誤差的消除作用不大，且沒有較好的模型來改正，多路徑效應已成為影響高精 度定位的最大制約因素。
采用GPS對結構進行監(jiān)測時，每個GPS天線安裝的位置是不同的，它們所處的環(huán)境也就不同，不同環(huán)境的反射介質將引起的不同的多路徑誤差，因此研 究并歸納出常見介質對GPS信號的影響規(guī)律具有重要的現實意義。但目前國內
外學者對GPS信號的影響規(guī)律的實驗研究基本處于探索階段，大多是將反射板 簡單的擺放在GPS天線的旁邊或通過三腳架將反射板掛起來的方式來產生多路 徑信號，這樣做有眾多缺陷(1)反射板的高度較難精確控制；(2)反射板 與GPS天線的距離較難精確控制；(3)反射板與GPS天線的相對方位較難精 確控制；(4)不同大小的反射板較難牢固的固定住。
因此，開發(fā)一種全方位的GPS多路徑信號測試裝置對土木工程及測量工程 技術領域的工作人員研究GPS多路徑信號的規(guī)律性，進而提高GPS定位精度具 有重要的現實意義。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種全方位GPS多路徑信號測試裝置，其目的是解決GPS多 路徑誤差實驗中反射板的高度、反射板與GPS天線的距離、反射板與GPS天線 的相對方位較難精確控制等問題。
本發(fā)明的技術方案如下
全方位GPS多路徑信號測試裝置，主要由夾具、掛環(huán)、反射板上固定條、 反射板上固定條螺栓、形狀記憶合金絞線、反射板、反射板下固定條、反射板 下固定條螺栓、滾軸、扣緊裝置、轉輪、轉輪把手、反射板支撐桿、反射板支 撐桿螺栓、連接法蘭、伸縮桿、伸縮桿支座、伸縮桿支座螺栓、軌道、GPS信 號接收機天線、抑徑板、GPS信號接收機天線支撐、GPS信號接收機天線支座 螺栓和GPS信號接收機天線支座組成。主要技術方案為將軌道固定在地面上， 軌道的一端連接GPS信號接收機天線支座，支座的上端連接GPS信號接收機天 線支撐，支撐上端連接抑徑板，抑徑板上面安裝GPS信號接收機天線；軌道的另外一端連接伸縮桿的支座，支座的上端連接伸縮桿，伸縮桿上端連接法蘭， 法蘭上端通過螺栓與反射板支撐桿連接；反射板支撐桿的下部對稱裝有兩個轉 輪，上端對應位置處焊接兩個掛環(huán)，掛環(huán)和轉輪中間通過形狀記憶合金絞線相 連接；在兩個轉輪上部處的反射板支撐桿斷開，斷開位置處安裝一個扣緊裝置 和滾軸；反射板支撐桿斷開部位的上面安裝有反射板下固定條和上固定條，下 固定條與支撐桿焊接，上固定條通過夾具與支撐桿連接，上固定條和下固定條 上均勻分布有螺栓孔。
通過松開反射板支撐桿上的扣緊裝置，可以使反射板改變仰俯角；通過調 整伸縮桿的長短，可以改變反射板的高度；通過調整伸縮桿支座螺栓可以改變 反射板與GPS信號接收機天線之間的距離；通過調整反射板支撐桿螺栓可以改 變反射板與GPS信號接收機天線之間的方位；通過調整夾具在反射板支撐上的 位置可以使裝置適用于不同大小的反射板。此外，形狀記憶合金絞線可以有效 控制反射板的牢固性，抑徑板可以有效消除來自GPS信號接收機天線下部的多 路徑信號。
本發(fā)明的效果和益處體現在反射板的高度可以精確控制、反射板與GPS天 線的距離可以精確控制、反射板與GPS天線的相對方位可以精確控制、發(fā)射板 的大小可以調節(jié)、發(fā)射板的材料可以自由更換。該裝置為工程技術人員研究GPS 多路徑信號的規(guī)律性，進而提高GPS定位精度提供了一個有力的工具。
圖1是全方位GPS多路徑信號測試裝置的側立面圖。
圖2是圖1中全方位GPS多路徑信號測試裝置的A-A剖面圖。
圖3是圖1中全方位GPS多路徑信號測試裝置的B-B剖面圖。圖4是全方位GPS多路徑信號測試裝置中反射板的仰俯示意圖。
圖5是全方位GPS多路徑信號測試裝置中反射板的升降示意圖。
圖6是全方位GPS多路徑信號測試裝置中反射板的前后移動示意圖。
圖7是全方位GPS多路徑信號測試裝置中反射板的轉動示意圖。
圖8是全方位GPS多路徑信號測試裝置中反射板的大小調整示意圖。
圖中l(wèi).夾具；2.掛環(huán)；3.反射板上固定條；4.反射板上固定條螺栓；5.形狀 記憶合金絞線；6.反射板；7.反射板下固定條；8.反射板下固定條螺栓；9厲軸； IO.扣緊裝置；ll.轉輪；12.轉輪把手；13.反射板支撐桿；14.反射板支撐桿螺栓; 15.連接法蘭；16.伸縮桿；17.伸縮桿支座；18.伸縮桿支座螺栓；19.軌道；20.GPS
信號接收機天線；21.抑徑板；22.GPS信號接收機天線支撐；23.GPS信號接收 機天線支座螺栓；24.GPS信號接收機天線支座。
具體實施例方式
以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發(fā)明的實施步驟。
歩驟1.通過分析空中GPS衛(wèi)星的分布規(guī)律及進行多路徑實驗所處的位置， 確定多路徑信號測試裝置的尺寸及參數。
步驟2.將軌道19固定在地面上，軌道19的一端通過螺栓23連接GPS信 號接收機天線支座24; GPS信號接收機天線支撐22的下端連接支座24，上端 連接抑徑板21 ，抑徑板21上面安裝GPS信號接收機天線20。
步驟3.軌道19的另外一端通過螺栓18連接伸縮桿支座17;伸縮桿16的 下端連接支座17，上端連接法蘭15，法蘭15上端通過螺栓14與反射板支撐桿 13連接。
步驟4.反射板支撐桿13的下部對稱裝有兩個轉輪11，上端對應位置處焊接兩個掛環(huán)2，掛環(huán)2和轉輪中間通過形狀記憶合金絞線5相連接。
步驟5.在兩個轉輪11上部反射板支撐桿13斷開，斷開位置處安裝一個扣 緊裝置10和滾軸9。
步驟6.反射板支撐桿13斷開部位的上面安裝有反射板下固定條7和上固 定條3;下固定條7與支撐桿13焊接，上固定條3通過夾具1與支撐桿13連接; 上固定條和下固定條上均勻分布有螺栓孔。
權利要求
1.一種全方位GPS多路徑信號測試裝置，由夾具(1)、掛環(huán)(2)、反射板上固定條(3)、反射板上固定條螺栓(4)、形狀記憶合金絞線(5)、反射板(6)、反射板下固定條(7)、反射板下固定條螺栓(8)、滾軸(9)、扣緊裝置(10)、轉輪(11)、轉輪把手(12)、反射板支撐桿(13)、反射板支撐桿螺栓(14)、連接法蘭(15)、伸縮桿(16)、伸縮桿支座(17)、伸縮桿支座螺栓(18)、軌道(19)、GPS信號接收機天線(20)、抑徑板(21)、GPS信號接收機天線支撐(22)、GPS信號接收機天線支座螺栓(23)、GPS信號接收機天線支座(24)組成；其特征在于固定在地面上軌道(19)的一端連接GPS信號接收機天線支座(24)，支座(24)的上端連接GPS信號接收機天線支撐(22)，支撐(22)上端連接抑徑板(21)，抑徑板(21)上面安裝GPS信號接收機天線(20)；軌道(19)的另外一端連接伸縮桿的支座(17)，支座(17)的上端連接伸縮桿(16)，伸縮桿(16)上端連接法蘭(15)，法蘭(15)上端通過螺栓(18)與反射板支撐桿(13)連接；支撐桿(13)的下部對稱裝有兩個轉輪(11)，上端對應位置處焊接兩個掛環(huán)(2)，掛環(huán)(2)和轉輪(11)中間通過形狀記憶合金絞線(5)相連接；在兩個轉輪(11)上部處的反射板支撐桿(13)斷開，斷開位置處安裝一個扣緊裝置(10)和滾軸(9)；反射板支撐桿(13)斷開部位的上面安裝有反射板下固定條(7)和上固定條(3)，下固定條(7)與支撐桿(13)焊接，上固定條(3)通過夾具(1)與支撐桿(13)連接，上固定條(3)和下固定條(7)上均勻分布有螺栓孔。
全文摘要
一種全方位GPS多路徑信號測試裝置，主要由夾具、掛環(huán)、形狀記憶合金絞線、反射板、反射板固定條、滾軸、扣緊裝置、轉輪、反射板支撐桿、連接法蘭、伸縮桿、軌道、GPS接收機天線、抑徑板和天線支撐組成。其特征在于軌道一端連接的GPS接收機天線支撐的上端連接有抑徑板和接收機天線；軌道的另一端連接的伸縮桿上端安有法蘭，法蘭上端連接的反射板支撐桿的下部裝有轉輪，上端掛環(huán)和轉輪中間通過形狀記憶合金絞線相連；轉輪上部處的反射板支撐桿斷開處安有一個扣緊裝置和滾軸，斷開部位的上面裝有反射板固定條。本發(fā)明的效果和益處是在反射板的大小可以調節(jié)、高度可以控制、與GPS天線的距離可以控制、與GPS天線的相對方位可以控制。
文檔編號G01S1/00GK101629998SQ200910011328
公開日2010年1月20日 申請日期2009年4月25日 優(yōu)先權日2009年4月25日
發(fā)明者伊廷華, 李宏男 申請人:大連理工大學