RTK天线的相位中心稳定性(Phase Center Stability, PCS)是高精度GNSS定位系统中的关键环节之一，它直接影响到载波相位测量的准确性，从而影响RTK、PPP等解算的精度和可靠性。

一、什么是相位中心?为什么它要“稳定”?

相位中心(Phase Center) 是GNSS天线接收载波信号时的等效信号发射点。

但真实情况是：

天线在不同频率、不同方位角、不同俯仰角接收信号时，信号“中心”并不总在一个固定点;

这个位置的偏移称为 相位中心偏差(PCO: Phase Center Offset) 和 相位中心变化(PCV: Phase Center Variation)。

稳定性定义：

相位中心稳定性描述的是：天线在各种方位与高度角下接收不同频率信号时，相位中心的位置是否始终保持一致或可控。

如果不稳定，载波测量就会出现系统误差(偏移或跳变)，影响 RTK/PPP 精度。

二、为什么 RTK 系统对相位中心特别敏感?

在RTK定位中，两个核心要素是：

基准站–移动站的载波相位差分;

厘米级或亚厘米级精度的解算目标。

当两个站点的天线存在不同的相位中心偏差时，哪怕只是毫米级别，都会带来“系统误差”并直接影响高精度结果。因此，相位中心稳定性差的天线可能：

导致坐标漂移;

增加初始化时间;

降低重定位成功率;

加大多路径误差。

三、如何评估 RTK 天线的相位中心稳定性?

方法1：查看国际权威测试报告

最权威的数据来源是：

IGS(国际GNSS服务)或 NGS(美国国家地理空间局)发布的绝对天线校准报告(Absolute Antenna Calibration Report)

这些报告包括：

不同频率(L1/L2/L5/B1/B2...)的相位中心偏移(PCO)

不同天顶角(仰角)和方位角下的相位中心变化(PCV)

可用于误差建模和天线模型建立

只要一款天线经过绝对校准，就可以用作高精度测量;否则用于严肃RTK应用就不太靠谱。

 搜索关键词：

“IGS ANTEX file + 天线型号”

“NGS antenna calibration report + 型号”

方法2：使用地面天线校准场进行实测

使用专业设备进行 相对或绝对校准测试：

相对校准：将待测天线与已知参考天线进行对比，观测其相位偏移差异;

绝对校准：通过天线自动旋转平台、模拟卫星轨迹测量各方向信号响应，获取完整PCV数据;

该测试需要：

精密GNSS接收器;

控制环境(避免多路径、风力等干扰);

数据处理软件(如Berne University的Antenna Exchange Format工具等)。

指标分析：

PCV幅度越小越好，理想值在 ±1 mm 以内;

频率一致性强：多频天线的L1/L2/L5等频段PCV不能差异大;

方位对称性强：旋转天线时，相位中心不应随方向明显偏移。

方法3：通过解算残差反推稳定性(经验型)

如果没有专业测试条件，也可以用以下方式评估：

使用该天线做一段时间的RTK基准站记录;

对固定已知坐标的点进行多次独立初始化;

比较每次解算坐标的变化范围(残差);

若解算坐标在毫米级内稳定，且不同频率间一致性好，则可间接判断相位中心表现较好。

但此方法受卫星数、环境干扰等影响，仅作辅助参考。

四、评估建议与采购标准

1. 看是否有绝对校准数据(ANTEX)

如无 → 不建议用于高精度工程测量

2. 看PCV波动范围

±1 mm 内：优良

±2 mm 内：可接受

超过 ±3 mm：可能存在稳定性问题

3. 看是否为“定向天线”

有些天线需始终朝北使用，因为其PCV不具方位对称性。如果使用方向变动，则需手动修正天线模型，否则结果有系统性漂移。

4. 注意是否支持“多频一致性”

很多廉价天线在 L1 上表现好，但 L2/L5 PCV 不一致，易造成多频RTK/PPP误差累积。

五、总结：

RTK天线的相位中心稳定性决定了你能不能“稳定地做到厘米精度”。

评估手段包括查校准报告、实验测量、残差验证等，其中绝对校准数据最权威。