岁差章动量的关系与坐标转换方法

国际天文联合会(IAU)2006决议1推荐采用P03岁差模型代替IAU2000A岁差模型,该模型的岁差参数由用户选择。针对这一决议,绘制了表示岁差章动参数之间关系的天极图和分点图,讨论了与目前决议相一致的坐标转换规律,并对岁差章动参数的各种选择方案及其特点进行了详细研究。这不仅为新决议中P03岁差模型的推广应用提供了有力的支持,同时也进一步明确了各种岁差章动参数之间的关系及其在实用中应注意的问题。     

岁差章动量的关系与坐标转换方法

国际天文联合会(IAU)2006决议1推荐采用P03岁差模型代替IAU2000A岁差模型,该模型的岁差参数由用户选择。针对这一决议,绘制了表示岁差章动参数之间关系的天极图和分点图,讨论了与目前决议相一致的坐标转换规律,并对岁差章动参数的各种选择方案及其特点进行了详细研究。这不仅为新决议中P03岁差模型的推广应用提供了有力的支持,同时也进一步明确了各种岁差章动参数之间的关系及其在实用中应注意的问题。     

GCRS与ITRS的两种坐标转换模型计算与比较

地心天球参考系(GCRS)与国际地球参考系(ITRS)之间有两种坐标转换模型:基于春分点的岁差章动转换和基于CIO的无旋转原点转换。IERS 2003和2010规范针对这两种转换模型分别推荐了相应的转换参数。以DE421历表中太阳系10个天体为例,计算并分析了两种坐标转换模型之间、以及两个规范之间的差异对于坐标转换的影响。结果表明:对于同一个规范而言,两种坐标转换模型之间的差异对坐标转换的影响在5μas以内;对于同一种坐标转换模型而言,两个规范之间的差异对坐标转换的影响在0.5 mas以内。     

基于SOFA与C#混合编程技术的ITRS与GCRS之间的坐标转换

在卫星导航等领域会经常遇到国际地球参考系(ITRS)与地心天球参考系(GCRS)之间的坐标转换问题,这两个坐标系间的转换需要经过岁差与章动的旋转计算,其中岁差与章动参数的计算模型高达上千项,程序编写十分繁琐,一般采用由国际天文协会IAU提供的标准基本天文程序库SOFA进行转换,但是该程序库只有For-tran语言版和C语言版,而没有现在流行的C#语言版。针对上述问题,本文研究并采用混合编程的方式,在C#版中跨语言调用SOFA中的C版代码,实现ITRS与GCRS的坐标转换。利用IGS站提供的ITRS下的GPS卫星精密星历进行ITRS与GCRS之间的坐标转换,表明程序计算的正确性与混合编程技术的可行性。     

定位导航中常用时间系统的转换及教学研究

介绍了空间定位与导航中常用的几种时间系统及其分类和转换原理.实现了UTC与地球自转无关的时间系统和与地球相关的时间系统间转换,计算了不同IAU岁差章动模型下UTC与4种恒星时的转换.结果表明,UTC相对TAI跳秒并不是按时间均匀分布的,从TAI-UTC的结果可以证明,地球自转有不断变慢的趋势,相对论框架下的时间系统TT、TCG、TDB之间的差异较小,TCB与它们的差异较大.相对论框架下的时间系统与TAI之间的差值目前在1分钟以内,IAU2000和IAU2006模型计算恒星时的结果差异在10-8rad,而IAU94模型的结果与它们之间的差异较大有10-6rad.软件成果及计算过程对相关理论课程和实验教学提供了必要的参考.     

VLBI、卫星网和地面网联合平差的数学模型

本文同时顾及地面网尺度系统误差和卫星网尺度系统误差对各自网点坐标的影响,对联合平差中常用的两种7参数转换模型:Bursa模型和Molodensky模型进行了分析比较,在此基础上,提出了一种新的7参数转换模型;建立了甚长基线(VLBI)、卫星网和地面网联合平差的数学模型,并用模拟数据进行了数值分析,得到了一些有益结论。     

天绘一号卫星影像自检校光束法区域网平差

针对卫星发射过程中产生的像点坐标偏差导致对地定位精度低下的问题,该文以国产高分辨率卫星天绘一号三线阵影像为例,构建了内方位自检校参数模型和不同的外方位内插模型,建立了多传感器自检校光束法区域网平差模型。利用一景三线阵数据进行实验,结果表明,相同控制方案下,定向片模型自检校方案优于其他外方位模型自检校方案;控制点数量为5、定向片数量为4时,整体平差精度最高,检查点定位精度可以达到平面7.28m和高程4.02m。     

GPS/GLONASS定位系统融合的坐标转换研究

GPS和GLONASS卫星定位系统分别采用WGS-84和PZ-90坐标系。为统一两种卫星定位成果,欧、美、俄于20世纪90年代各自求出两坐标系之间的转换参数。目前三种参数尚未统一,对GPS/GLONASS联合定位造成较大影响。本文针对国外介绍PZ-90和WGS-84坐标系相互转换时常用的转换模型及三种不同转换参数进行比较分析。分别选用地面GPS参考站坐标和GLONASS卫星轨道坐标,用三种坐标转换参数进行转换,对转换结果差异及其对单点定位和相对定位精度造成的影响进行全面分析比较,得出一些有益结论。     

GNSS定位成果在不同ITRF框架间的转换方法研究

GNSS直接定位成果的坐标基准同观测时刻定位所采用的卫星星历基准是一致的,但有时需要获得测站在不同ITRF框架及对应不同历元的坐标,因此基准转换和历元转换是需要的。本文探讨使用约束平差法和速度场法对GNSS定位成果基准和历元进行转换,并分析所能达到的精度,试验结果表明:两种方法都可以达到5 cm左右的转换精度。     

地球液核的章动效应

对液核地球模型的一般理论进行了研究, 并计算了液核对章动振幅的影响。